JP2000030881A

JP2000030881A - 放電灯点灯装置

Info

Publication number: JP2000030881A
Application number: JP19471298A
Authority: JP
Inventors: Toshiya Kamiya; 敏也神舎; Hiroshi Mitsuyasu; 啓光安
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1998-07-09
Filing date: 1998-07-09
Publication date: 2000-01-28

Abstract

(57)【要約】【課題】放電灯の特性にばらつきがあっても２灯の放電
灯を１つの高周波電源で点灯させることができる放電灯
点灯装置を提供する。【解決手段】インバータ回路１の出力端間にインダクタ
Ｌ１とコンデンサＣ１との直列回路が接続される。ま
た、２灯の放電灯Ｌａａ，ＬａｂにそれぞれバランサＢ
ａの巻線が直列接続され、バランサＢａの各巻線と各放
電灯Ｌａａ，Ｌａｂとの直列回路同士を並列接続した並
列回路にコンデンサＣ２を直列接続した直列回路が、コ
ンデンサＣ１に並列接続される。インダクタＬ１、コン
デンサＣ１，Ｃ２、バランサＢａによる共振系は、無負
荷時と１灯点灯時との共振特性の交点付近で放電灯Ｌａ
ａ，Ｌａｂに始動電圧Ｖｓが印加されるように構成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２灯の放電灯を高
周波で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】一般に、放電灯を高周波で点灯させるこ
の種の放電灯点灯装置では、図３に示すように、放電灯
ＬａにインダクタＬ１を介して高周波電源Ｖｈを接続
し、かつ放電灯ＬａにコンデンサＣ１を並列接続した構
成を有する。インダクタＬ１は放電灯Ｌａのランプ電流
を限流するものであり、コンデンサＣ１はインダクタＬ
１とともに共振回路を構成し、この共振動作により放電
灯Ｌａを始動させる。

【０００３】つまり、図３に示す回路において放電灯Ｌ
ａが接続されていない無負荷時には、コンデンサＣ１と
インダクタＬ１とからなる共振回路は図４に実線で示す
共振特性を示す。そこで、高周波電源Ｖｈの出力周波数
を比較的高い予熱周波数ｆｐに設定することにより、放
電灯Ｌａへの印加電圧を放電灯Ｌａが始動しない程度の
低電圧（予熱電圧）に設定して予熱を行ない、十分に予
熱した後に、高周波電源Ｖｈの出力周波数を予熱周波数
ｆｐよりも高い始動周波数ｆｓまで引き下げて放電灯Ｌ
ａへの印加電圧を始動電圧Ｖｓまで上昇させることによ
り放電灯Ｌａを始動させることが考えられている。放電
灯Ｌａが始動すると、コンデンサＣ１とインダクタＬ１
と放電灯Ｌａとにより共振回路が形成され、放電灯Ｌａ
の点灯状態では図４に破線で示すランプ電流特性にな
る。つまり、始動後には放電灯Ｌａのランプ電流を定格
値にするように高周波電源Ｖｈの出力周波数を点灯周波
数ｆｅに設定する。上述した基本の回路構成において、
２灯の放電灯を点灯させるには、図５のように、各放電
灯Ｌａａ，ＬａｂにそれぞれコンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂ
を並列接続するとともに、各放電灯Ｌａａ，Ｌａｂと各
コンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂとの並列回路をそれぞれバラ
ンサＢａの巻線に直列接続し、各放電灯Ｌａａ，Ｌａｂ
と各コンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂと各巻線との直列回路を
互いに並列接続し、この並列回路をインダクタＬ１を介
して高周波電源Ｖｈに接続する構成が提案されている。
バランサＢａは両放電灯Ｌａａ，Ｌａｂのランプ電流の
不平衡を抑制するために設けられている。

【０００４】また、図５に示す回路は高周波電源Ｖｈの
出力周波数を変化させて放電灯Ｌａａ，Ｌａｂの光出力
を調光する場合にとくに有効であって、調光により放電
灯Ｌａａ，Ｌａｂの光出力を小さくしたときに生じやす
い両放電灯Ｌａａ，Ｌａｂのランプ電流の不平衡をバラ
ンサＢａにより抑制することができる。

【０００５】高周波電源Ｖｈとしては、図６に示すよう
なインバータ回路１を用いることが多い。図６に示すイ
ンバータ回路１は、商用電源のような交流電源ＡＣを整
流する整流器およびチョッパ回路等を含むＡＣ−ＤＣ変
換回路２から出力される直流電圧を電源とし、ＡＣ−Ｄ
Ｃ変換回路２の出力端間に接続された一対のスイッチン
グ素子Ｑ１，Ｑ２の直列回路を備える。また、ローサイ
ド（ＡＣ−ＤＣ変換回路２の出力の負極側）のスイッチ
ング素子Ｑ２には、インダクタＬ１−バランサＢａ−放
電灯Ｌａａ，Ｌａｂ−コンデンサＣ３の直列回路が並列
接続される。コンデンサＣ３は直流カット用であって、
比較的大きな値に設定されている。また、両スイッチン
グ素子Ｑ１，Ｑ２は制御回路３により交互にオンオフす
るように制御され、スイッチング素子Ｑ２の両端間に矩
形波状の高周波電圧を発生させる。この高周波電圧を、
インダクタＬ１−バランサＢａ−放電灯Ｌａａ，Ｌａｂ
−コンデンサＣ３の直列回路に印加することによって、
放電灯Ｌａａ，Ｌａｂに高周波交流電流を流すことがで
き、放電灯Ｌａａ，Ｌａｂを高周波で点灯させることが
できるのである。

【０００６】この構成でも周波数の制御は１灯の場合と
同様であり、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオンオフの
周波数を制御して、予熱、始動、点灯を順次行なう。ま
た、点灯後には制御回路３に調光回路４からＰＷＭ信号
の形で調光信号を与え、この調光信号により両スイッチ
ング素子Ｑ１，Ｑ２のオンオフの周波数を変化させるこ
とによって放電灯Ｌａａ，Ｌａｂの光出力を調光するこ
とができる。

【０００７】しかしながら、図５、図６に示す回路構成
では、バランサＢａに流れる電流が放電灯Ｌａａ，Ｌａ
ｂとコンデンサＣ１ａ、Ｃ１ｂとの両方に流れるから、
放電灯Ｌａａ，Ｌａｂのランプ電流のばらつきだけでは
なく、コンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂのばらつきに対しても
バランサＢａによる電流補正が行なわれる。つまり、バ
ランサＢａの両巻線に流れる電流が等しいとしても、コ
ンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂのばらつきの影響を受けてラン
プ電流は等しくならないという問題を有している。

【０００８】さらに、図５、図６に示す構成では、全点
灯時（定格点灯時）には、インダクタＬ１とコンデンサ
Ｃ１ａ，Ｃ１ｂとコンデンサＣ３とにより決定される共
振周波数に近い周波数で高周波電源Ｖｈ（インバータ回
路１）を動作させるから、高周波電源Ｖｈ（インバータ
回路１）の出力周波数を高くして調光したときには、出
力周波数が共振周波数から離れることになり、放電灯Ｌ
ａａ，Ｌａｂの両端に印加される電圧が大きく低下す
る。つまり、低光束での放電灯Ｌａａ，Ｌａｂの点灯維
持が難しくなる。

【０００９】この問題を解決する技術としては、低光束
時には高周波電源Ｖｈの出力周波数を間欠的に低くする
ことによって、放電灯Ｌａａ、Ｌａｂに印加されるラン
プ電圧を間欠的に高くすることが提案されている。つま
り、調光時には放電灯Ｌａａ，Ｌａｂの両端にパルス状
に高電圧を印加するのである。しかしながら、この構成
を実現するには、放電灯Ｌａａ，Ｌａｂの両端にパルス
状の高電圧を印加することができるように高周波電源Ｖ
ｈを構成する必要があり、高周波電源Ｖｈ（制御回路
３）の構成が複雑になるという問題が生じる。

【００１０】前者の問題を解決する構成として図７に示
す構成が考えられる。つまり、図６に示した回路構成に
対して、各放電灯Ｌａａ，Ｌａｂごとに共振用のコンデ
ンサＣ１ａ，Ｃ１ｂをそれぞれ並列接続するのではな
く、インダクタＬ１と共振用のコンデンサＣ１との直列
回路をスイッチング素子Ｑ２に並列接続し、さらに、バ
ランサＢａの各巻線と各放電灯Ｌａａ，Ｌａｂとの直列
回路同士を並列に接続し、この並列回路と共振用のコン
デンサＣ２との直列回路をコンデンサＣ１に並列接続す
るのである。この構成では共振用のコンデンサＣ１，Ｃ
２が放電灯Ｌａａ，Ｌａｂへの直流成分のカット用に兼
用されるから、直流カット用のコンデンサＣ３は不要に
なり、しかもコンデンサＣ１，Ｃ２が両放電灯Ｌａａ，
Ｌａｂで共用されるから、バランサＢａは両放電灯Ｌａ
ａ，Ｌａｂのランプ電流のばらつきのみを補正すること
になる。

【００１１】図７に示す回路構成では、放電灯Ｌａａ，
Ｌａｂが点灯していない無負荷時の共振周波数ｆ０はイ
ンダクタＬ１とコンデンサＣ１，Ｃ２とにより決定され
る。しかして、図８に示すように、放電灯Ｌａａ，Ｌａ
ｂの全点灯時（定格点灯時）の点灯周波数ｆｅを共振周
波数ｆ０よりも引き下げておけば、調光時の点灯周波数
ｆｄを共振周波数ｆ０に近い範囲に設定することがで
き、調光時における放電灯Ｌａａ，Ｌａｂの印加電圧を
図６の構成よりも高くすることが可能になって、放電灯
Ｌａａ，Ｌａｂにパルス状の高電圧を印加する必要がな
くなり、複雑な構成の高周波電源Ｖｈ（制御回路３）を
用いることなく調光が可能になるのである。なお図８に
おける実線は無負荷時に放電灯Ｌａａ，Ｌａｂに印加さ
れる電圧の共振特性を示し、破線は点灯時のランプ電流
の周波数特性を示す。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に２灯の放電灯を１つの高周波電源Ｖｈによって点灯さ
せようとすると、放電灯Ｌａａ，Ｌａｂの特性のばらつ
きなどによって、一方の放電灯Ｌａａ，Ｌａｂのみが点
灯し他方が点灯しない場合がある。この原因について説
明する。

【００１３】いま、図９（ａ）のように２灯の放電灯Ｌ
ａａ，Ｌａｂがともに点灯していないときには、図９
（ｂ）のように両放電灯Ｌａａ，Ｌａｂに印加される電
圧Ｖｘは等しくなる。このときの印加電圧は無負荷での
動作になるから、図８に実線で示す特性での動作にな
る。その後、図１０（ａ）のように一方の放電灯Ｌａａ
が点灯したとすると、図１０（ｂ）のような等価回路で
放電灯Ｌａｂに電圧Ｖｙが印加されることになる。

【００１４】この状態での高周波電源Ｖｈの出力端間の
インピーダンスＺ（図１１参照）は以下のように表すこ
とができる。いま、計算を簡略化するために点灯した放
電灯Ｌａａのインピーダンスを０とする。また、高周波
電源Ｖｈの出力電圧は正弦波であって電圧値はＥである
ものとし、バランサＢａの巻線のインダクタンスをＴと
する。Ｚ＝ｊＧ＋ｊωＬ１ただし、Ｙ＝ｊＧとして１／Ｙ＝ｊωＣ１＋（１／ｊＦ）ｊＦ＝ｊωＴ＋（１／ｊωＣ２）である。上式のＹは図１１におけるコンデンサＣ１，Ｃ
２とバランサＢａの巻線とによるインピーダンスに相当
し、ｊＦはコンデンサＣ２とバランサＢａの巻線とによ
るインピーダンスに相当する。ここで、Ｘ＝ｊＦとすれ
ば、未点灯の放電灯Ｌａｂへの印加電圧Ｖｙは、次式で
表される。Ｖｙ＝｛（Ｅ／｜Ｚ｜）×｜Ｙ｜／｜Ｘ｜｝×ωＴところで、上式で求めたインピーダンスＺを０にする周
波数は２点存在する。つまり、図１２に示すように２つ
の周波数ｆ１，ｆ２においてインピーダンスＺが０にな
るから、未点灯の放電灯Ｌａｂへの印加電圧の周波数特
性には、図１３に実線で示すように、２つの共振周波数
ｆ１，ｆ２が存在することになる。ここで、共振周波数
ｆ１，ｆ２は図１２に一点鎖線で示すように、バランサ
Ｂａの巻線のインダクタンスにより変化し、バランサＢ
ａの巻線のインダクタンスが大きいほど共振周波数ｆ
１，ｆ２は低くなる。

【００１５】結局、２灯の放電灯Ｌａａ，Ｌａｂの一方
のみが点灯すると、高周波電源Ｖｈから見た負荷回路の
構成が変化し共振周波数も変化するのであって、しかも
この共振周波数はバランサＢａの巻線のインダクタンス
の影響を大きく受けるから、未点灯の放電灯Ｌａｂを点
灯させる条件を得ることが困難になり、結果的に一方の
放電灯Ｌａａが先に点灯すると他方の放電灯Ｌａｂが点
灯できなくなる場合が生じる。

【００１６】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、放電灯の特性にばらつきがあっても
２灯の放電灯を１つの高周波電源で点灯させることがで
きるようにした放電灯点灯装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、高周
波電圧を出力する高周波電源と、２灯の放電灯を含み前
記高周波電圧が共振系を通して印加される負荷回路とを
備え、無負荷時の負荷回路の共振特性と１灯点灯時の負
荷回路の共振特性とが異なる放電灯点灯装置であって、
負荷回路の無負荷時と１灯点灯時との共振特性の交点付
近で放電灯に始動電圧が印加されるように共振系が構成
されているものである。

【００１８】請求項２の発明は、高周波電圧を出力する
とともに出力周波数が可変である高周波電源と、２灯の
放電灯を含み高周波電源の出力端間に接続された負荷回
路とを備え、負荷回路が、高周波電源の出力端間に接続
されたインダクタおよび第１の共振用のコンデンサの直
列回路と、前記各放電灯に巻線が直列接続されたバラン
サと、バランサの各巻線と各放電灯との直列回路同士を
並列接続した並列回路に直列接続された第２の共振用の
コンデンサとを備え、放電灯とバランサと第２の共振用
のコンデンサとからなる回路を第１の共振用のコンデン
サに並列接続した放電灯点灯装置であって、無負荷時に
放電灯に始動電圧を印加するときの高周波電源の出力周
波数と、１灯の放電灯が点灯したときに残りの放電灯に
始動電圧を印加するときの高周波電源の出力周波数とを
ほぼ一致させるように無負荷時と１灯点灯時との負荷回
路の共振特性が設定されたものである。

【００１９】請求項３の発明は、高周波電圧を出力する
高周波電源と、２灯の放電灯を含み高周波電源の出力端
間に接続された負荷回路とを備え、負荷回路が、高周波
電源の出力端間に接続されたインダクタおよび第１の共
振用のコンデンサの直列回路と、前記各放電灯に巻線が
直列接続されたバランサと、バランサの各巻線と各放電
灯との直列回路同士を並列接続した並列回路に直列接続
された第２の共振用のコンデンサとを備え、放電灯とバ
ランサと第２の共振用のコンデンサとからなる回路を第
１の共振用のコンデンサに並列接続し、放電灯の点灯時
に高周波電源の出力周波数を変化させることによって放
電灯の光出力を調光可能とした放電灯点灯装置であっ
て、負荷回路の無負荷時と１灯点灯時との共振特性の交
点付近で放電灯に始動電圧が印加されるようにインダク
タと第１および第２の共振用のコンデンサとバランサと
が設定されているものである。

【００２０】請求項４の発明は、請求項２または請求項
３の発明において、第１および第２の共振用のコンデン
サが放電灯への直流成分のカット用に兼用されているも
のである。

【００２１】請求項５の発明は、高周波電圧を出力する
とともに出力周波数が可変である高周波電源と、２灯の
放電灯を含み前記高周波電圧が共振系を通して印加され
る負荷回路とを備え、無負荷時の負荷回路の共振特性と
１灯点灯時の負荷回路の共振特性とが異なる放電灯点灯
装置であって、前記高周波電源は、無負荷時に放電灯に
始動電圧を印加する出力周波数に設定した後に、１灯点
灯時に放電灯にほぼ等しい始動電圧を印加する出力周波
数に切り換えるものである。

【００２２】請求項６の発明は、高周波電圧を出力する
とともに出力周波数が可変である高周波電源と、２灯の
放電灯を含み高周波電源の出力端間に接続された負荷回
路とを備え、負荷回路が、高周波電源の出力端間に接続
されたインダクタおよび第１の共振用のコンデンサの直
列回路と、前記各放電灯に巻線が直列接続されたバラン
サと、バランサの各巻線と各放電灯との直列回路同士を
並列接続した並列回路に直列接続された第２の共振用の
コンデンサとを備え、放電灯とバランサと第２の共振用
のコンデンサとからなる回路を第１の共振用のコンデン
サに並列接続した放電灯点灯装置であって、前記高周波
電源は、無負荷時に放電灯に始動電圧を印加する出力周
波数に設定した後に、１灯点灯時に放電灯にほぼ等しい
始動電圧を印加する出力周波数に切り換えるものであ
る。

【００２３】請求項７の発明は、高周波電圧を出力する
高周波電源と、２灯の放電灯を含み高周波電源の出力端
間に接続された負荷回路とを備え、負荷回路が、高周波
電源の出力端間に接続されたインダクタおよび第１の共
振用のコンデンサの直列回路と、前記各放電灯に巻線が
直列接続されたバランサと、バランサの各巻線と各放電
灯との直列回路同士を並列接続した並列回路に直列接続
された第２の共振用のコンデンサとを備え、放電灯とバ
ランサと第２の共振用のコンデンサとからなる回路を第
１の共振用のコンデンサに並列接続し、放電灯の点灯時
に高周波電源の出力周波数を変化させることによって放
電灯の光出力を調光可能とした放電灯点灯装置であっ
て、前記高周波電源は、無負荷時に放電灯に始動電圧を
印加する出力周波数に設定した後に、１灯点灯時に放電
灯にほぼ等しい始動電圧を印加する出力周波数に切り換
えるものである。

【００２４】請求項８の発明は、請求項６または請求項
７の発明において、第１および第２の共振用のコンデン
サが放電灯への直流成分のカット用に兼用されているも
のである。

【００２５】請求項９の発明は、請求項５ないし請求項
８の発明において、前記高周波電源が１灯点灯時に放電
灯に始動電圧を印加する出力周波数を、前記高周波電源
が無負荷時に放電灯に始動電圧を印加する出力周波数よ
りも高く設定しているものである。

【００２６】

【発明の実施の形態】（実施形態１）図１（ａ）に示す
ように、回路構成としては図７に示した放電灯点灯装置
と同様の構成を有している。すなわち、商用電源のよう
な交流電源ＡＣを電源として直流電圧を出力するＡＣ−
ＤＣ変換回路２を備え、ＡＣ−ＤＣ変換回路２から出力
される直流電圧をインバータ回路１により高周波電圧に
変換している。つまり、インバータ回路１を用いて高周
波電源Ｖｈが構成されている。インバータ回路１は、Ａ
Ｃ−ＤＣ変換回路２の出力端間に接続された一対のスイ
ッチング素子Ｑ１，Ｑ２の直列回路を備え、両スイッチ
ング素子Ｑ１，Ｑ２は制御回路３により高周波で交互に
オンオフされる。したがって、スイッチング素子Ｑ２の
両端間には矩形波状の高周波電圧が発生する。

【００２７】スイッチング素子Ｑ２の両端間には、イン
ダクタＬ１と共振用のコンデンサＣ１との直列回路が接
続され、さらにバランサＢａの各巻線にそれぞれ放電灯
Ｌａａ，Ｌａｂを直列接続した直列回路同士の並列回路
と共振用のコンデンサＣ２との直列回路がコンデンサＣ
１に並列接続される。コンデンサＣ１はインダクタＬ１
とともに形成する共振回路の共振周波数がスイッチング
素子Ｑ１，Ｑ２のオンオフの周波数付近になるように比
較的小さい容量に設定され、コンデンサＣ２は放電灯Ｌ
ａａ，Ｌａｂにランプ電流を流すことができるように比
較的大きい容量に設定されている。また、バランサＢａ
は放電灯Ｌａａ，Ｌａｂに対してＡＣ−ＤＣ変換回路２
の出力の負極側に接続され、コンデンサＣ２は放電灯Ｌ
ａａ，Ｌａｂに対してＡＣ−ＤＣ変換回路２の出力の正
極側に接続される。制御回路３には外部の調光回路４か
らＰＷＭ信号の形で調光信号が入力され、点灯状態での
調光制御が可能になっている。

【００２８】ところで、本実施形態の特徴点は、無負荷
時の共振特性（実線）と、１灯のみが点灯した状態での
共振特性（一点鎖線）とを図１（ｂ）のように設定した
点にある。つまり、放電灯Ｌａａ，Ｌａｂの始動電圧を
Ｖｓとするとき、両共振特性が始動電圧Ｖｓの点で交差
するようにインダクタＬ１、コンデンサＣ１，Ｃ２、バ
ランサＢａのインダクタンスを設定するのである。

【００２９】このような共振特性に設定すれば、予熱後
に２灯の放電灯Ｌａａ，Ｌａｂがともに点灯していない
状態でインバータ回路１の動作周波数を始動周波数ｆｓ
まで引き下げると、放電灯Ｌａａ，Ｌａｂには始動電圧
Ｖｓが印加されるから、放電灯Ｌａａ，Ｌａｂが正常で
あれば少なくとも一方の放電灯Ｌａａ，Ｌａｂが始動す
る。ここで、１灯の放電灯Ｌａａ，Ｌａｂのみが点灯し
たとしても、共振特性は図１（ｂ）の一点鎖線のように
なるから、未点灯の放電灯Ｌａａ，Ｌａｂに対して始動
電圧Ｖｓを印加し続けることができ、結果的に両放電灯
Ｌａａ，Ｌａｂを点灯させることが可能になる。

【００３０】なお、無負荷時の共振周波数ｆ０と１灯だ
け点灯したときの共振周波数ｆ１と始動周波数ｆｓとの
関係は、ｆ０＜ｆｓ＜ｆ１に設定される。これは、次の
理由による。つまり、１灯が点灯したときに、共振周波
数ｆ１よりも高い周波数で十分な始動電圧Ｖｓを得よう
とすれば、バランサＢａのインダクタンスを大きくする
必要があり、バランサＢａが嵩だかになるという問題が
生じる。また逆に、共振周波数ｆ２付近で始動させよう
とすると、バランサＢａを小型化することができるもの
の、共振電圧の最大値が小さいからバランサＢａのばら
つきの影響を受けやすくなって十分な始動電圧Ｖｓ得る
のが難しくなるのである。したがって、ｆ０＜ｆｓ＜ｆ
１の関係に設定すれば、比較的小型のバランサＢａを用
いながらもバランサＢａのばらつきの影響を受けにくく
なる。

【００３１】（実施形態２）本実施形態は図２（ａ）に
示すように回路としては実施形態１と同じ構成を採用し
ている。ただし、図２（ｂ）に示すように、無負荷時
（実線）での始動周波数ｆｓ１と１灯が点灯した状態で
の始動周波数ｆｓ２とを異ならせるようにした点で実施
形態１と異なるものである。このため、制御回路３にお
ける始動の制御が実施形態１と異なっている。すなわ
ち、実施形態１では無負荷時と１灯点灯時とでインバー
タ回路１の動作周波数を変化させることなく始動電圧Ｖ
ｓを印加しようとしていたが、本実施形態では無負荷時
と１灯点灯時とでは共振特性が変化することに着目して
無負荷時と１灯点灯時とでインバータ回路１の動作周波
数を異ならせているのである。

【００３２】具体的には、図２（ｂ）に示すように、両
放電灯Ｌａａ，Ｌａｂの始動電圧Ｖｓが等しいものとし
て、無負荷時には図２（ｂ）に実線で示す共振特性に対
して始動周波数ｆｓ１でインバータ回路１を動作させる
ことにより始動電圧Ｖｓを与え、１灯が点灯した後は、
図２（ｂ）に一点鎖線で示す共振特性に対して始動電圧
Ｖｓが得られるように、始動周波数ｆｓ１よりも高い始
動周波数ｆｓ２でインバータ回路１を動作させるのであ
る。ここに、無負荷か１灯点灯かをとくに判別すること
なく、始動周波数ｆｓ１でインバータ回路１を動作させ
一定時間後に始動周波数ｆｓ２でインバータ回路１を動
作させる状態に切り換えるように制御回路３を構成して
いる。

【００３３】本実施形態の構成を採用すれば、無負荷時
と１灯点灯時とでの共振特性の交点で始動電圧Ｖｓが得
られるように設計する必要がなく、設計の自由度が高く
なる。つまり、無負荷時と１灯点灯時とでの共振特性の
交点で始動電圧Ｖｓが得られない場合でも、２灯の放電
灯Ｌａａ，Ｌａｂを確実に始動することができるように
なる。しかも、両共振特性の交点で放電灯Ｌａａ，Ｌａ
ｂに印加される電圧は始動電圧Ｖｓより低くくすること
ができるから、バランサＢａの巻線のインダクタンスを
実施形態１よりも小さくすることが可能であり、結果的
にバランサＢａの小型化につながる。他の構成および動
作は実施形態１と同様である。

【００３４】

【発明の効果】請求項１の発明は、高周波電圧を出力す
る高周波電源と、２灯の放電灯を含み前記高周波電圧が
共振系を通して印加される負荷回路とを備え、無負荷時
の負荷回路の共振特性と１灯点灯時の負荷回路の共振特
性とが異なる放電灯点灯装置であって、負荷回路の無負
荷時と１灯点灯時との共振特性の交点付近で放電灯に始
動電圧が印加されるように共振系が構成されているもの
であり、放電灯の特性のばらつきなどによって２灯の放
電灯のうちの一方が始動し他方が始動しない場合でも、
他方の放電灯に始動電圧を印加することが可能になり、
２灯ともに点灯させることが可能になる。

【００３５】請求項２の発明は、高周波電圧を出力する
とともに出力周波数が可変である高周波電源と、２灯の
放電灯を含み高周波電源の出力端間に接続された負荷回
路とを備え、負荷回路が、高周波電源の出力端間に接続
されたインダクタおよび第１の共振用のコンデンサの直
列回路と、前記各放電灯に巻線が直列接続されたバラン
サと、バランサの各巻線と各放電灯との直列回路同士を
並列接続した並列回路に直列接続された第２の共振用の
コンデンサとを備え、放電灯とバランサと第２の共振用
のコンデンサとからなる回路を第１の共振用のコンデン
サに並列接続した放電灯点灯装置であって、無負荷時に
放電灯に始動電圧を印加するときの高周波電源の出力周
波数と、１灯の放電灯が点灯したときに残りの放電灯に
始動電圧を印加するときの高周波電源の出力周波数とを
ほぼ一致させるように無負荷時と１灯点灯時との負荷回
路の共振特性が設定されたものであり、放電灯の特性の
ばらつきなどによって２灯の放電灯のうちの一方が始動
し他方が始動しない場合でも、他方の放電灯に始動電圧
を印加することが可能になり、２灯ともに点灯させるこ
とが可能になる。

【００３６】請求項３の発明は、高周波電圧を出力する
高周波電源と、２灯の放電灯を含み高周波電源の出力端
間に接続された負荷回路とを備え、負荷回路が、高周波
電源の出力端間に接続されたインダクタおよび第１の共
振用のコンデンサの直列回路と、前記各放電灯に巻線が
直列接続されたバランサと、バランサの各巻線と各放電
灯との直列回路同士を並列接続した並列回路に直列接続
された第２の共振用のコンデンサとを備え、放電灯とバ
ランサと第２の共振用のコンデンサとからなる回路を第
１の共振用のコンデンサに並列接続し、放電灯の点灯時
に高周波電源の出力周波数を変化させることによって放
電灯の光出力を調光可能とした放電灯点灯装置であっ
て、負荷回路の無負荷時と１灯点灯時との共振特性の交
点付近で放電灯に始動電圧が印加されるようにインダク
タと第１および第２の共振用のコンデンサとバランサと
が設定されているものであり、放電灯の特性のばらつき
などによって２灯の放電灯のうちの一方が始動し他方が
始動しない場合でも、他方の放電灯に始動電圧を印加す
ることが可能になり、２灯ともに点灯させることが可能
になる。

【００３７】請求項４の発明は、請求項２または請求項
３の発明において、第１および第２の共振用のコンデン
サが放電灯への直流成分のカット用に兼用されているも
のであり、共振用のコンデンサを放電灯への直流成分を
カットに兼用しているから部品点数の増加を抑制するこ
とができる。

【００３８】請求項５の発明は、高周波電圧を出力する
とともに出力周波数が可変である高周波電源と、２灯の
放電灯を含み前記高周波電圧が共振系を通して印加され
る負荷回路とを備え、無負荷時の負荷回路の共振特性と
１灯点灯時の負荷回路の共振特性とが異なる放電灯点灯
装置であって、前記高周波電源は、無負荷時に放電灯に
始動電圧を印加する出力周波数に設定した後に、１灯点
灯時に放電灯にほぼ等しい始動電圧を印加する出力周波
数に切り換えるものであり、放電灯の特性のばらつきな
どによって２灯の放電灯のうちの一方が始動し他方が始
動しない場合でも、他方の放電灯に始動電圧を印加する
ことが可能になり、２灯ともに点灯させることが可能に
なる。しかも、高周波電源の出力周波数を変化させるこ
とによって両放電灯を確実に始動させるから、回路定数
は比較的広い範囲で選択可能であり、設計が容易であ
る。

【００３９】請求項６の発明は、高周波電圧を出力する
とともに出力周波数が可変である高周波電源と、２灯の
放電灯を含み高周波電源の出力端間に接続された負荷回
路とを備え、負荷回路が、高周波電源の出力端間に接続
されたインダクタおよび第１の共振用のコンデンサの直
列回路と、前記各放電灯に巻線が直列接続されたバラン
サと、バランサの各巻線と各放電灯との直列回路同士を
並列接続した並列回路に直列接続された第２の共振用の
コンデンサとを備え、放電灯とバランサと第２の共振用
のコンデンサとからなる回路を第１の共振用のコンデン
サに並列接続した放電灯点灯装置であって、前記高周波
電源は、無負荷時に放電灯に始動電圧を印加する出力周
波数に設定した後に、１灯点灯時に放電灯にほぼ等しい
始動電圧を印加する出力周波数に切り換えるものであ
り、放電灯の特性のばらつきなどによって２灯の放電灯
のうちの一方が始動し他方が始動しない場合でも、他方
の放電灯に始動電圧を印加することが可能になり、２灯
ともに点灯させることが可能になる。しかも、高周波電
源の出力周波数を変化させることによって両放電灯を確
実に始動させるから、回路定数は比較的広い範囲で選択
可能であり、設計が容易である。

【００４０】請求項７の発明は、高周波電圧を出力する
高周波電源と、２灯の放電灯を含み高周波電源の出力端
間に接続された負荷回路とを備え、負荷回路が、高周波
電源の出力端間に接続されたインダクタおよび第１の共
振用のコンデンサの直列回路と、前記各放電灯に巻線が
直列接続されたバランサと、バランサの各巻線と各放電
灯との直列回路同士を並列接続した並列回路に直列接続
された第２の共振用のコンデンサとを備え、放電灯とバ
ランサと第２の共振用のコンデンサとからなる回路を第
１の共振用のコンデンサに並列接続し、放電灯の点灯時
に高周波電源の出力周波数を変化させることによって放
電灯の光出力を調光可能とした放電灯点灯装置であっ
て、前記高周波電源は、無負荷時に放電灯に始動電圧を
印加する出力周波数に設定した後に、１灯点灯時に放電
灯にほぼ等しい始動電圧を印加する出力周波数に切り換
えるものであり、放電灯の特性のばらつきなどによって
２灯の放電灯のうちの一方が始動し他方が始動しない場
合でも、他方の放電灯に始動電圧を印加することが可能
になり、２灯ともに点灯させることが可能になる。しか
も、高周波電源の出力周波数を変化させることによって
両放電灯を確実に始動させるから、回路定数は比較的広
い範囲で選択可能であり、設計が容易である。

【００４１】請求項８の発明は、請求項６または請求項
７の発明において、第１および第２の共振用のコンデン
サが放電灯への直流成分のカット用に兼用されているも
のであり、共振用のコンデンサを放電灯への直流成分を
カットに兼用しているから部品点数の増加を抑制するこ
とができる。

【００４２】請求項９の発明は、請求項５ないし請求項
８の発明において、前記高周波電源が１灯点灯時に放電
灯に始動電圧を印加する出力周波数を、前記高周波電源
が無負荷時に放電灯に始動電圧を印加する出力周波数よ
りも高く設定しているものであり、１灯点灯時の共振周
波数を無負荷時よりも高く設定することになりバランサ
のインダクタンスを比較的小さく設定することが可能に
なって、結果的にバランサを小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１を示し、（ａ）は回路図、
（ｂ）は動作説明図である。

【図２】本発明の実施形態２を示し，（ａ）は回路図、
（ｂ）は動作説明図である。

【図３】従来例を示す概略構成図である。

【図４】同上の動作説明図である。

【図５】従来例を示す回路図である。

【図６】同上の具体例を示す回路図である。

【図７】他の従来例を示す回路図である。

【図８】同上の動作説明図である。

【図９】同上の動作説明図である。

【図１０】同上の動作説明図である。

【図１１】同上の要部の等価回路図である。

【図１２】同上の動作説明図である。

【図１３】同上の動作説明図である。

【符号の説明】

１インバータ回路２ＡＣ−ＤＣ変換回路３制御回路４調光回路ＢａバランサＣ１コンデンサＣ２コンデンサＬ１インダクタＬａａ，Ｌａｂ放電灯Ｑ１，Ｑ２スイッチング素子Ｖｈ高周波電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高周波電圧を出力する高周波電源と、２
灯の放電灯を含み前記高周波電圧が共振系を通して印加
される負荷回路とを備え、無負荷時の負荷回路の共振特
性と１灯点灯時の負荷回路の共振特性とが異なる放電灯
点灯装置であって、負荷回路の無負荷時と１灯点灯時と
の共振特性の交点付近で放電灯に始動電圧が印加される
ように共振系が構成されていることを特徴とする放電灯
点灯装置。
【請求項２】高周波電圧を出力するとともに出力周波
数が可変である高周波電源と、２灯の放電灯を含み高周
波電源の出力端間に接続された負荷回路とを備え、負荷
回路が、高周波電源の出力端間に接続されたインダクタ
および第１の共振用のコンデンサの直列回路と、前記各
放電灯に巻線が直列接続されたバランサと、バランサの
各巻線と各放電灯との直列回路同士を並列接続した並列
回路に直列接続された第２の共振用のコンデンサとを備
え、放電灯とバランサと第２の共振用のコンデンサとか
らなる回路を第１の共振用のコンデンサに並列接続した
放電灯点灯装置であって、無負荷時に放電灯に始動電圧
を印加するときの高周波電源の出力周波数と、１灯の放
電灯が点灯したときに残りの放電灯に始動電圧を印加す
るときの高周波電源の出力周波数とをほぼ一致させるよ
うに無負荷時と１灯点灯時との負荷回路の共振特性が設
定されたことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項３】高周波電圧を出力する高周波電源と、２
灯の放電灯を含み高周波電源の出力端間に接続された負
荷回路とを備え、負荷回路が、高周波電源の出力端間に
接続されたインダクタおよび第１の共振用のコンデンサ
の直列回路と、前記各放電灯に巻線が直列接続されたバ
ランサと、バランサの各巻線と各放電灯との直列回路同
士を並列接続した並列回路に直列接続された第２の共振
用のコンデンサとを備え、放電灯とバランサと第２の共
振用のコンデンサとからなる回路を第１の共振用のコン
デンサに並列接続し、放電灯の点灯時に高周波電源の出
力周波数を変化させることによって放電灯の光出力を調
光可能とした放電灯点灯装置であって、負荷回路の無負
荷時と１灯点灯時との共振特性の交点付近で放電灯に始
動電圧が印加されるようにインダクタと第１および第２
の共振用のコンデンサとバランサとが設定されているこ
とを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項４】第１および第２の共振用のコンデンサが
放電灯への直流成分のカット用に兼用されていることを
特徴とする請求項２または請求項３記載の放電灯点灯装
置。
【請求項５】高周波電圧を出力するとともに出力周波
数が可変である高周波電源と、２灯の放電灯を含み前記
高周波電圧が共振系を通して印加される負荷回路とを備
え、無負荷時の負荷回路の共振特性と１灯点灯時の負荷
回路の共振特性とが異なる放電灯点灯装置であって、前
記高周波電源は、無負荷時に放電灯に始動電圧を印加す
る出力周波数に設定した後に、１灯点灯時に放電灯にほ
ぼ等しい始動電圧を印加する出力周波数に切り換えるこ
とを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項６】高周波電圧を出力するとともに出力周波
数が可変である高周波電源と、２灯の放電灯を含み高周
波電源の出力端間に接続された負荷回路とを備え、負荷
回路が、高周波電源の出力端間に接続されたインダクタ
および第１の共振用のコンデンサの直列回路と、前記各
放電灯に巻線が直列接続されたバランサと、バランサの
各巻線と各放電灯との直列回路同士を並列接続した並列
回路に直列接続された第２の共振用のコンデンサとを備
え、放電灯とバランサと第２の共振用のコンデンサとか
らなる回路を第１の共振用のコンデンサに並列接続した
放電灯点灯装置であって、前記高周波電源は、無負荷時
に放電灯に始動電圧を印加する出力周波数に設定した後
に、１灯点灯時に放電灯にほぼ等しい始動電圧を印加す
る出力周波数に切り換えることを特徴とする放電灯点灯
装置。
【請求項７】高周波電圧を出力する高周波電源と、２
灯の放電灯を含み高周波電源の出力端間に接続された負
荷回路とを備え、負荷回路が、高周波電源の出力端間に
接続されたインダクタおよび第１の共振用のコンデンサ
の直列回路と、前記各放電灯に巻線が直列接続されたバ
ランサと、バランサの各巻線と各放電灯との直列回路同
士を並列接続した並列回路に直列接続された第２の共振
用のコンデンサとを備え、放電灯とバランサと第２の共
振用のコンデンサとからなる回路を第１の共振用のコン
デンサに並列接続し、放電灯の点灯時に高周波電源の出
力周波数を変化させることによって放電灯の光出力を調
光可能とした放電灯点灯装置であって、前記高周波電源
は、無負荷時に放電灯に始動電圧を印加する出力周波数
に設定した後に、１灯点灯時に放電灯にほぼ等しい始動
電圧を印加する出力周波数に切り換えることを特徴とす
る放電灯点灯装置。
【請求項８】第１および第２の共振用のコンデンサが
放電灯への直流成分のカット用に兼用されていることを
特徴とする請求項６または請求項７記載の放電灯点灯装
置。
【請求項９】前記高周波電源が１灯点灯時に放電灯に
始動電圧を印加する出力周波数が、前記高周波電源が無
負荷時に放電灯に始動電圧を印加する出力周波数よりも
高く設定されていることを特徴とする請求項５ないし請
求項８のいずれかに記載の放電灯点灯装置。