放电灯点亮器件和照明设备的制作方法

专利名称：放电灯点亮器件和照明设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于利用高频功率点亮放电灯的器件。
背景技术：
参照图42，其示出了常规的放电灯点亮器件。该放电灯点亮器件包括采用商用电源的交流电源AC；串联连接到该交流电源AC一端的减噪滤波扼流圈(filter chalk)L3；由四个二极管桥式连接形成的整流器DB，用于全波整流交流电源AC的输出；直流电源电路1，用于将整流器DB的全波整流的输出转变为想要的DC电压；倒相电路2，用于将从直流电源电路1输出的DC电压转变为高频电压；包括至少一个放电灯La且通过由倒相电路2提供的高频电压点亮放电灯La的负载电路3；斩波控制集成电路(IC)(例如PFC控制电路)400；倒相器控制IC4；和控制电源E1。
直流电源电路1包括串联连接到整流器DB高压输出侧的感应器L2和二极管D1的串联电路；并联连接在整流器DB输出端之间的电容器C4；经过感应器L2与电容器C4并联连接的开关元件Q3；和经过二极管D1与开关元件Q3并联连接的平滑电容器C3。如上所述构成的直流电源电路1用作升压斩波器(boosting chopper)电路，用于经过闭合-断开开关元件Q3通过中断(chopping)全波整流电压而得到想要的DC电压。
倒相电路2是半桥型的，其中由MOSFET构成的开关元件Q1和Q2的串联电路连接在平滑电容器C3的两端。倒相电路2通过交替地闭合和断开开关元件Q1和Q2将从直流电源电路1输出的DC电压转变为高频电压。
负载电路3包括在低压侧分别连接在开关元件Q2的漏极和源极之间的谐振感应器L1、谐振电容器C1和DC切断电容器C2的串联电路；和与谐振电容器C1并联连接的放电灯La。负载电路3利用由倒相电路2提供的高频电压工作以点亮放电灯。
斩波器控制IC400是PFC(功率因数校正)控制电路，用来控制开关元件Q3的闭合-断开操作。斩波器控制IC400能够控制升压斩波器电路的输出电压，而与输入电压的变化或者负载量无关，同时，能够将整流器DB的输入电流的波形转变为与输入电压的波形类似的正弦波。所采用的斩波器控制IC400是例如通常目的的功率因数提高IC，如Motorola公司生产的MC33262。
倒相器控制IC4包括倒相器(INV)控制电路44和驱动电路443，以用作所谓的HVIC(高压IC)。该INV控制电路44输出控制信号，用于控制倒相电路2的开关元件Q1和Q2的闭合-断开时序，同时驱动电路443响应于INV控制电路44提供的控制信号输出驱动信号，以直接驱动开关元件Q1和Q2。通过交替地闭合和断开开关元件Q1和Q2，从平滑电容器C3向放电灯La提供功率的状态和从DC切断电容器C2向其提供功率的状况交替重复，使得向放电灯La施加高频电压，从而使高频交流流入放电灯La。
此外，倒相器控制IC4具有异常检测功能和调节(dimming)功能，异常检测功能用于响应于检测信号S11停止倒相电路2的振荡，所述检测信号表明放电灯La寿命的终止，调节功能用于响应于外部信号S10改变放电灯La的输出。倒相器控制IC4形成为其中设置有这些电路的单个芯片。
斩波器控制IC400和倒相器控制IC4的每一个都采用从DC电压源E1所提供的DC低压Vcc作为其工作的电源。
参照图43，图43示出了另一个常规放电灯点亮器件的电路结构，这种器件公开于日本专利No.3106592。其中的电路结构与图42所示的常规器件的结构基本一致。因此，省略了与图42相同部件的说明，并且将使用相同的附图标记。
在该现有技术的器件中，采用与直流电源电路1的感应器L2磁性耦合的线圈L2a和L2b，斩波器控制IC400和INV控制IC4的源电压Vcc1和Vcc2分别由从线圈L2a和L2b充到电容器C10和C11中的电压提供。
此外，当放电灯La的寿命终止时，响应于作为复位信号的检测信号S11使INV控制IC4复位(初始化)，从而停止倒相电路2的振荡，同时还将复位信号通过复位电路46输入给斩波器控制IC400，从而停止直流电源电路1的斩波器的工作。结果，可以降低振荡停止期间点亮器件的功耗，同时改进其安全性。
然而，在上述常规器件中，需要提供分离的IC400和4来分别控制直流电源电路1和倒相电路2，从而限制了形成有这些电路部件的印刷电路板的图形布线。此外，如在图43所示的常规器件中，每当，例如当放电灯La的寿命几乎终止时停止了倒相电路2时，在停止直流电源电路1的情况下，额外要求用于控制这种停止直流电源电路1的操作的控制部分，从而阻止了放电灯点亮器件的微型化。结果，很可能这些控制电路容易受到外部噪声的影响，导致故障或者其操作失误。
日本专利No.2001-401532所公开的是为提供解决上述问题的解决方案而设计的放电灯点亮器件的技术方案。由于电路结构及其工作与参照图42和43关于所述器件所描述的几乎相同，因此省略了对其详细描述。然而，该第三现有技术器件与INV控制IC4和斩波器控制IC400的区别在于INV控制IC4和斩波器控制IC400形成为单个IC，从而通过仅使用一个单个的IC进行放电灯点亮器件中所需的基本控制。
下面说明放电灯点亮器件所需的基本控制。
1)PFC控制，用于将输入电流的波形转变为与输入电压的波形类似的正弦波；2)计时器控制，用于确定放电灯的工作状态转变时序，例如从预热状态转变为点燃电压施加状态，并且最后转变为照明状态；3)倒相器输出控制，用于确定每个工作状态中倒相电路的输出；4)输出校正控制，用于进行调节控制，以改变放电灯的输出功率，或者根据从外部输入的信号或者借助于检测放电灯的照明状态将其关闭，然后进行其反馈；和5)异常检测控制，用于通过检测电源的故障(或者电压的瞬时电泳)、放电灯的缺失、和放电灯的剩余寿命来改变上述每个控制的工作状态。
通过仅使用一个控制IC进行所有这些基本控制，安装放电灯点亮器件的每个电路元件并且在印刷电路板上形成图形布线变得更容易。此外，可以保护点亮器件的每个控制电路免受外部噪声的干扰，使得当可以防止工作失误的控制措施时提供异常控制信号的延迟。此外，可以极大地减小作用在每个电路元件上的过量应力，从而使放电灯点亮器件微型化而不会引起其内所需功能的任何退化。
然而，近来在放电灯点亮器件和采用该器件的照明设备以及照明系统中需要进一步改进的控制机构。日本专利特开No.2001-15276公开了一种采用这种改进的控制机构的示例性照明装置。图44示出了其电路结构。在该装置中所示的放电灯点亮器件U1采用如上所述的常规例子中的升压斩波器电路和倒相电路，从而向放电灯La提供从倒相电路输出的高频电源。此外，可以通过改变开关元件Q1和Q2的开/关周期调整提供给放电灯La的功率。具有照明周期检测单元13和照明校正系统15的单元U2向放电灯点亮器件U1发送调节信号。照明周期检测单元13通过电阻型分压来检测交流电源AC的电压，并且测量时间周期，在该时间周期期间，利用照明计时器14使与整流器DB2的输出端连接的平滑电容器C8的电压保持在预定水平之上。照明校正系统15和照明计时器14可以通过采用微型计算机来实施。在微型计算机中所配置的是非易失存储器17，例如用于读取和存储由照明计时器14测量的时间周期并且进一步在其内存储照明校正系统15所采用的校正表的EEPROM。校正表限定了与放电灯La的使用持续时间相应的用于校正的照明率。包含在照明校正系统15中的照明率设定单元18利用照明计时器14所检测的使用的持续时间通过从非易失存储器17读取照明率来确定放电灯La的照明率。
图45提供了用于描述上述工作的流程图。如图46A所示，当使用的持续时间增加时，尽管放电灯La的光通量由于其老化而降低，但是通过在刚置换放电灯La之后的某个时间段进行调节的照明，然后在测量使用的持续时间的同时逐渐增加输出功率直到全部照明的水平，如图46B所示，可以保持放电灯La的输出功率基本恒定，如图46C所示。这种操作可以防止放电灯La的输出功率由于其老化而降低，此外，对于在被置换之后的某一时间段使其变暗的放电灯La来说，可以节约能量。
下面将描述在用于由存储照明计时器14测量的时间段的EEPROM中存储的复位数据的复位过程。本例执行下列复位过程(1)当检测放电灯La两端的电压的结果表明其寿命已经终止时，使数据复位；(2)当通过检测放电灯La是否与点亮器件连接而发现电流状态处于无负载状态时，使数据复位；(3)当没有交流电源AC提供给点亮器件、从而确定电流状态为无负载状态时，使数据复位；(4)由照明设备的用户机械操作的复位开关使数据复位。
在接着的讨论中，将描述当进行上述复位过程时引起的问题。
在复位过程(1)中，当通过检测放电灯La两端的电压而发现放电灯的寿命终止时进行复位。然而，由于用于检测放电灯La的照明周期的照明时间检测电路和用于检测放电灯La的寿命是否终止的电路用分离的电路元件来实现，因此所需的部件数量的增加，妨碍了放电灯点亮器件的尺寸减小。
此外，在上述控制IC具有用于通过检测放电灯的寿命停止倒相器工作的功能情况下，应在放电灯的寿命几乎耗尽的时间点停止倒相器工作之前完成EEPROM的存储数据的复位。然而，由于放电灯器件和照明率校正器件检测放电灯的寿命所基于的各个标准彼此不同，因此EEPROM的数据可以在寿命终止之前复位。数据复位之后，如在寿命的初始阶段那样点亮放电灯点亮器件(参见图46B)，这使其难以将放电灯点亮器件的输出功率控制为恒定。
此外，当上述控制IC具有用于停止无负载状态中的倒相器的功能时，其中在无负载状态中放电灯不与点亮器件连接，由于不可能将通过倒相电路的工作点亮放电灯的状态与停止倒相器的工作的无负载状态区分，因此很可能将由照明计时器测量的时间段存储为错误的值。因此，需要另外在用于检测照明周期的照明计时器中安装用于检测无负载状态的电路，以便基于从无负载状态检测电路提供的检测信号确定在停止倒相电路的工作的状态中是否停止计时器工作或者停止将照明周期写入EEPROM中。结果，所需要的部件数量增加，从而使印刷电路板上的布线复杂化。
在复位过程(2)中，当通过检查放电灯与点亮器件的连接时发现放电灯处于无负载状态时进行复位。然而，如在复位过程(1)中那样，由于用于检测照明周期的照明计时器和用于检测无负载状态的电路是两个分离的电路，因此所需要的部件数量增加，从而阻碍了放电灯点亮器件的尺寸减小。
此外，在上述控制IC具有通过检测放电灯寿命而停止倒相器工作的功能时，由于不可能将通过倒相器的工作点亮放电灯的状态与每当放电灯的寿命几乎终止时停止倒相器工作的状态区分开，因此如在复位过程(1)中那样，可能将由照明计时器所测量的时间周期存储为错误值。
此外，如果在交流电源关断的同时用新的灯置换该灯，那么存储在EEPROM中的数据不会复位，这样，可能得不到放电灯的预定输出功率。此外，由于需要用于向放电灯点亮器件内的无负载检测电路和照明校正系统提供稳定源电压的电池装置，以便在无负载状态下复位EEPROM的数据而无需交流电源的供电，因此使放电灯的尺寸和所含的成本增加了。
在复位过程(3)中，当发现电流状态是没有向该点亮器件提供交流电源AC的无负载状态时，使数据复位。然而，如在复位过程(2)中那样，还需要用于向放电灯点亮器件内的无负载检测电路和照明校正电路提供稳定电压源的电池装置。
同时，通过使用机械操作的复位开关引导复位过程(4)进行复位。日本专利特开No.2001-338783公开了如图47中所示的这种类型的照明设备。如图47所示，在照明设备的主体50的表面上安装复位开关S2，复位开关S2通过引线53与放电灯点亮器件54连接。尽管在配置有上述控制IC的放电灯点亮器件中使用复位开关S2的优点在于EEPROM的数据可以被复位，不用考虑在控制IC中设置的功能，但是仍然存在与例如开关S2的安装、开关S2和放电灯点亮器件54之间的布线53和布线53与放电灯点亮器件54的连接相关的问题。

发明内容
因此，本发明主要目的是提供一种小尺寸的放电灯点亮器件，其能够通过在其内安装例如微型计算机实现高度复杂的控制，同时使所需的部件数量最少。
根据本发明，提供一种放电灯点亮器件，其包括用于整流交流电源的整流器；包括至少一个平滑电容器并且与整流器的输出端连接的直流电源电路；倒相电路，它包括彼此串联连接的两个开关元件并且与直流电源电路的输出端连接，用于交替地闭合和断开开关元件；负载电路，其包括至少一个谐振感应器、谐振电容器和放电灯，用于利用从倒相电路输入的高频电压产生的谐振点亮放电灯；控制IC，用于控制倒相电路的开关元件的工作；和控制电源电路，用于向控制IC提供控制功率，其中控制IC包括第一计时器单元，用于确定状态转变时序，以便进行从预热放电灯灯丝的预热状态到给放电灯施加启动电压的启动状态，以及最后到利用预定的输出功率点亮放电灯的照明状态的转变；第一控制单元，用于基于从第一计时器单元提供的控制信号确定倒相电路的开关元件的闭合/断开的时序，并且向倒相电路的开关元件输出驱动信号；第二控制单元，用于控制驱动信号的周期变化和基于从控制IC的外部输入的控制信号从第一控制单元提供的驱动信号的产生，以执行放电灯的调节控制或者倒相电路的控制；工作状态输出单元，用于输出与IC控制电路的工作状态相应的预定状态信号；和工作设定电路，用于输入从工作状态输出单元提供的状态信号，并且向第二控制单元输出控制信号，其中工作状态输出单元输出与至少所述照明状态相应的状态信号。


通过下面结合附图给出的优选实施例的描述，本发明的上述和其它目的和特征将变得更加显而易见。
图1是根据本发明第一优选实施例的放电灯点亮器件的电路图；图2是根据本发明第一优选实施例的控制IC的电路图；图3是根据本发明第一优选实施例的INV控制电路的例子；图4是表示根据本发明第一优选实施例包含在倒相器周期设置电路中的电容器的充放电工作的波形图；图5示出了描述根据本发明第一优选实施例的控制IC的工作的工作波形；图6表示根据本发明第二优选实施例的控制IC的电路图；图7提供了描述根据本发明第二优选实施例的控制IC工作的工作波形；图8是根据本发明第三优选实施例的控制IC的电路图；图9示出了根据本发明第三优选实施例的INV控制电路的示例电路图；图10示出了根据本发明第四优选实施例的放电灯点亮器件的电路图；图11表示根据本发明第四优选实施例的控制IC的电路图；图12示出了表示根据本发明第四优选实施例的工作设置电路的工作的工作波形；图13示出了表示本发明第四优选实施例的输出控制电路的工作的工作波形；图14提供了根据本发明第五优选实施例的放电灯点亮器件的电路图；
图15示出了根据本发明第五优选实施例的控制IC的电路图；图16示出了表示根据本发明第五优选实施例的控制IC的工作的工作波形；图17是根据本发明第五优选实施例的控制电源电路的一个例子的电路图；图18是根据本发明第五优选实施例的控制电源电路的另一个例子的电路图；图19示出了根据本发明第六优选实施例的放电灯点亮器件的电路图；图20表示根据本发明第六优选实施例的控制IC的电路图；图21示出了表示根据本发明第六优选实施例的控制IC的工作的工作波形；图22是根据本发明第七优选实施例的放电灯点亮器件的电路图；图23提供了根据本发明第七优选实施例的控制IC的电路图；图24描述了根据本发明第八优选实施例的控制IC的电路图；图25示出了描述根据本发明第八优选实施例的控制IC的工作的工作波形；图26是根据本发明第八优选实施例的示例的控制IC的主要部分的电路图；图27示出了根据本发明第九优选实施例的放电灯点亮器件的电路图；图28提供了根据本发明第十优选实施例的放电灯点亮器件的电路图；图29示出了根据本发明第十优选实施例的控制IC的电路图；图30示出了描述根据本发明第十优选实施例的控制IC的工作的工作波形；图31示出了根据本发明第十一优选实施例包含在控制IC的计时器电路中的振荡器的电路图；图32表示根据本发明第十二优选实施例包含在控制IC的计时器电路中的振荡器的电路图；图33示出了根据本发明第十三优选实施例的控制IC的电路图；图34是根据本发明第十四优选实施例的控制IC的电路图；图35提供了根据本发明第十五优选实施例的放电灯点亮器件的电路图；图36示出了根据本发明第十六优选实施例的放电灯点亮器件的电路图；图37示出了根据本发明第十六优选实施例在寿命耗尽抑制电路开始工作时工作状态输出信号的波形；图38示出了根据本发明第十六优选实施例当无负载抑制电路开始工作时工作状态输出信号的波形；图39描述了根据本发明第十七优选实施例的控制IC的电路图；图40表示根据本发明第十八优选实施例的工作状态输出电路的详细结构的电路图；图41示出了采用根据本发明第五、第八和第十六优选实施例的放电灯点亮器件之一的照明设备的外部视图；图42是根据现有技术的放电灯点亮器件的第一例的电路图；图43是根据现有技术的放电灯点亮器件的第二例的电路图；图44是根据现有技术的放电灯点亮器件的第三例的电路图；图45描述了根据现有技术的放电灯点亮器件的第三例的工作流程图；图46A至46C是表示当在灯寿命的初始阶段校正照明强度时，根据现有技术的放电灯点亮器件的第三例的状态图；图47描绘了根据现有技术设置有复位开关的照明设备。
具体实施例方式
参照图1，图1示出了根据本发明的放电灯点亮器件的基本结构。该基本结构与常规例子的基本结构几乎相同。即，放电灯点亮器件包括交流电源AC；用于整流从交流电源AC输入的交流电源的整流器DB；用于使整流器DB的输出平滑的直流电源电路1；倒相电路2，具有与直流电源电路1的各个输出端连接的开关元件Q1和Q2的串联电路；负载电路3，具有至少一个谐振感应器L1、谐振电容器C1和放电灯La；控制电源电路5，其与倒相电路2和负载电路3中任意一个连接以向控制IC4提供控制功率；和控制IC4，用于利用从其内配置的端子输出的驱动信号控制开关元件Q1和Q2的闭合-断开时序。点亮器件通过交替地闭合和断开开关元件Q1和Q2点亮放电灯La。从工作设置电路6输出的控制信号输入给控制IC4，反过来，与控制IC4的工作状态对应的状态信号输入给工作设置电路6。
下面将详细描述控制IC4和工作设置电路6的各个结构及其工作。
第一优选实施例图2示出了控制IC4的详细电路图。第一实施例中的控制IC4包括控制电源端子T5，向其输入由控制电源电路5提供的控制电源电压；控制电源检测电路40，用于检测从控制电源端子T5输入的控制功率电平；计时器电路42，具有用于产生基本时钟信号的振荡器OSC和用于计数这种时钟信号并且当其计数达到预定值时输出信号的计数器电路CNT1；倒相(INV)控制电路44，用于基于来自计数器电路CNT1的信号确定倒相电路2的开关元件Q1和Q2的闭合/断开时序并且向开关元件Q1和Q2输出各驱动信号；工作状态输出电路43，用于响应从计数器电路CNT1输入的信号向工作设置电路6输出预定信号；和输出控制电路41，用于响应从工作设置电路6输入的信号向INV控制电路44输出信号，从而控制倒相电路2的开关元件Q1和Q2的闭合-断开时序。
首先，INV控制电路44的基本工作如下。该INV控制电路44包括状态转换电路441，用于响应从计数器电路CNT1输出的信号输出用于转换开关元件Q1和Q2的闭合-断开周期的周期(cycle)转变信号；倒相(INV)周期设置电路442，用于通过接收从状态转变电路441输入的信号确定开关元件Q1和Q2的闭合-断开周期；和驱动电路443，用于基于由INV周期设置电路442确定的周期，输出用于控制开关元件Q1和Q2的闭合-断开操作的驱动信号。
图3示出了INV控制电路44的详细例示结构。INV控制电路44基于连接在控制IC4内部或者外部的电阻器Rosc1、Rosc2和Rosc3的各个电阻值以及电容器Cpls的电容确定开关元件Q1和Q2的闭合-断开周期。电阻器Rosc1、Rosc2和Rosc3优选与具有工作放大器OP1的缓冲电路的输出端连接(该缓冲电路基于工作放大器OP1的输出控制用作为射极输出器的晶体管的基本电势，使得在工作放大器OP1的正(+)输入端子处的电压Vth2和晶体管的发射极电势相同)。缓冲电路的输出电压几乎与输入阈值电压Vth2相同。这样，可以利用下式近似计算流过电阻器Rosc1、Rosc2和Rosc3的电流IRosc。
IRosc＝Vth2/(Rosc1+Rosc2+Rosc3)电流IRosc经过镜像电路M1、M2和M3确定电容器Cpls的电容的充电电流和放电电流的各个值。如果开关元件SW1闭合，充电电流ICpls(源)经过镜向电路M2流入电容器Cpls。另一方面，如果开关元件SW1断开，放电电流ICpls(下降(sink))流过镜像电路M3，因为充电路径因开关元件SW1的断开而切断。
将电容器Cpls的充电电压和放电电压的各个波形输入比较器CP3的负(-)端子。另一方面，通过模拟开关电路将阈值Vth3或者Vth4输入给其正(+)端子。据此，发现电容器Cpls的电压波形为如图4中所示的斩波。此外，比较器CP3的输出信号是具有与电容器Cpls的充电和放电的周期一致的周期的矩形波，并且其被提供给驱动电路443，从而驱动倒相电路2的开关元件Q1和Q2。
如果开关元件SW2闭合，流向电容器Cpls的充电电流被引到开关元件SW2中，使得电容器Cpls的的电压波形保持在大约0V。结果，输出给驱动电路443的信号保持在“L”状态(低电平状态)，这样，倒相电路2的开关元件Q1和Q2断开。
下面将参照图5所示的时序图描述控制IC4的基本工作。当从控制电源电路5向控制IC4提供控制功率时，控制IC4的控制功率电平增加。给每个电路部分提供控制功率，同时，将由控制功率的电阻型电势分量得到的信号输入给比较器CP1的正(+)端子(参见图2)。同时，将由电阻器和稳压二极管产生的参考电压输入给比较器CP1的负(-)端子，以便与通过其正(+)端子输入的信号比较。如果由于控制功率电平的增加导致由电阻型电势分量得到的信号的电压比参考电压高，那么比较器CP1的输出倒转为“H”状态(高电平状态)。
然后，经过与元件AND1将比较器CP1的输出信号输入计数器电路CNT1和状态转换电路441。在第一实施例中，当计数器电路CNT1的STOP输入为“L”时，停止其计数操作，并且将计数器电路CNT1复位为初始状态。据此，当控制功率电平低时，停止计数器电路CNT1的工作，如果控制功率电平变高，重新开始计数操作，该计数操作用于将从振荡器OSC输入的时钟信号计数到计数器电路CNT1中。尽管没有提供位于计数器电路CNT1的输出信号端的电路的详细电路图，但可以通过向触发电路输入代表一计数的信号进行数据闭锁(datalatch)，该信号是通过采用像AND门和OR门这样的逻辑元件的组合电路产生的。利用这种结构，计数器电路CNT1的输出信号OUT1、OUT2和OUT3将具有如图5所示的波形。
这里，假设当OUT1＝“H”、而OUT2＝OUT3＝“L”时，倒相电路开始其工作并且转变成“预热状态”；当OUT1＝OUT2＝“H”、而OUT3＝“L”时，改变倒相电路的工作频率并转变成“启动状态”；当OUT1＝OUT2＝OUT3＝“H”时，再次改变倒相电路的工作频率并且转变成“照明状态”。
尽管已经参照图3和4描述了INV控制电路44的基本工作，但优选可以如图5所示实现倒相电路2在预热、点燃和照明状态的频率转换。即，将倒相电路2的操作如下初始化。将计数器电路CNT1的输出信号OUT1和与元件AND1的输出信号输入给NAND元件NAND1，当输入到其中的两个信号都为“L”时，NAND元件(NAND1)的输出变为“L”。结果，开关元件SW2断开，从而允许上述电容器Cpls的充放电操作。
此时，计数器电路CNT1的输出信号OUT2通过倒相元件(NOT电路)输入给开关元件SW4，而计数器电路CNT1的输出信号OUT3通过倒相元件(NOT电路)输入给开关元件SW3。因此，当OUT2＝OUT3＝“L”时，开关元件SW3和SW4都闭合。当它们都处于闭合状态时，在图3所示电路的等效电路中，通过仅考虑电阻器Rosc1的电阻值确定流过Rosc1的电流IRosc。如果电流IRosc具有大的值，那么缩短了电容器Cpls两端电压的斩波周期(参见图4)，从而使倒相电路2工作在较高频率。将这种状态下的倒相电路2的工作限定为在预热状态下的工作。
然后，在启动状态下开关SW3仍然保持闭合，而开关SW4断开。因此，基于流过包括Rosc1和Rosc2的串联电阻器的电流值确定倒相电路2的工作频率。如此得到的工作频率比在预热状态下的工作频率低。
此外，在照明状态，开关元件SW3和SW4都保持在断开状态，基于流过包括Rosc1、Rosc2和Rosc3的串联电阻器的电流值确定倒相电路2的工作频率。在这种状态下的工作频率比在启动状态下的工作频率低。
通过进行如上所述的控制，首先通过在负载电路3的谐振感应器L1和谐振电容器C1之间的谐振进行放电灯的预热，然后施加预定的点燃电压，从而利用预置输出功率点亮放电灯La。
下面将描述工作状态输出电路43。工作状态输出电路43包括多个模拟开关。在图2中所提供的例子中，输出信号OUT3从计时器电路42输出以将倒相电路2的工作状态转变为照明状态，该输出信号OUT3输入给工作状态输出电路43。包括多个模拟开关的模拟开关电路根据信号OUT3闭合或者断开，以便当OUT3＝“H”时输出预定的阈值模式2或者当OUT3＝“L”时输出预定的阈值模式1。通过这种操作，将来自工作状态输出电路43的输出信号在预热状态和启动状态下确定为模式1(图5中为0V)，而在照明状态下输出为模式2，如图5所示。模拟开关电路的输出通过设置在控制IC4外部的单线输入给工作设置电路6。
如在常规例子中所描述的，仅当工作设置电路6具有例如微型计算机时，工作设置电路6才可以具有任何结构。一旦向控制IC4提供控制功率，就通过电压调节器(RG1)将其传递给工作设置电路6，从而使工作设置电路6的工作初始化。例如，工作设置电路6工作如下。通过测量并且存储照明周期，当照明周期没有达到预定时间T1时，工作设置电路6输出“L”信号，并且当照明周期达到预定时间T1时，输出“H”信号。
向控制IC4的输出控制电路41输入工作设置电路6的输出信号。该输出控制电路41包括比较器CP2并且起到比较预定阈值Vth1和工作设置电路6的输出信号的作用。当工作设置电路6的输出信号为“H”时，发现比较器CP2的输出为“L”。当比较器CP2的输出为“L”时，将比较器CP2的输出输入给AND元件AND1的端子，并且AND元件AND1的输出被设定为“L”。如前所述，如果计时器电路42的计数器电路CNT1的STOP输入为“L”，那么计数器电路CNT1停止其工作，并且被复位为初始状态。结果，将计数器电路CNT1的输出信号OUT1设定为“L”，并且倒相电路2的开关元件Q1和Q2断开。这样，倒相电路2根据工作设置电路6的输出保持停止状态。
在第一实施例中，通过在控制IC4中提供工作状态输出电路43，并且通过单线输出与由计时器电路42所确定的工作状态相对应的预定的阈值信号，不像在常规情况中那样，不再需要用于检测放电灯照明状态的单元和检测信号的布线。因此，所涉及的部件数量减少，并且可以消除或者简化安装有电路元件的印刷电路板上的部分布线，从而使得可能进一步减小放电灯点亮器件的尺寸。
此外，尽管在第一实施例中已经描述了倒相电路2通过在工作设置电路6中测量和存储照明时间段的操作而被停止，但是当使用具有改变倒相电路2的工作频率的功能的控制IC、例如在图44和45中所描述的常规例子中的微型计算机和EEPROM时，可以采用与参照图46的常规例子中所描述的控制方案相同的控制方案。
第二优选实施例图6示出了根据第二优选实施例的控制IC4的电路图，图7示出了其工作波形。第二实施例中的控制IC4包括向其输入由控制电源电路5提供的控制电源的控制功率端子T5；用于检测从控制功率端子T5输入的控制功率电平的控制功率检测电路40；计时器电路42，具有用于产生基本时钟信号的振荡器OSC和用于计算时钟信号并且当其计数达到预定值时输出信号的计数器电路CNT1；倒相器(INV)控制电路44，用于根据来自计数器电路CNT1的信号确定倒相电路2的开关元件Q1和Q2的闭合/断开时序，并且向开关元件Q1和Q2输出各个驱动信号；工作状态输出电路43，用于响应于从计数器电路CNT1输入的信号向工作设置电路6输出预定的信号；和输出控制电路41，用于响应于从工作设置电路6输入的信号向INV控制电路44输出信号，从而控制倒相电路2的开关元件Q1和Q2的闭合-断开时序。除了工作状态输出电路43的结构与第一实施例中的结构不同之外，第二实施例中的控制IC4的这种结构与第一实施例中所描述的结构相同。计时器电路42和INV控制电路44的基本操作与第一实施例中描述的相同，用于将放电灯La的工作状态转变为预热状态、启动状态和照明状态之一的信号OUT1、OUT2和OUT3从计数器电路CNT1输出。
工作状态输出电路43是包括多个模拟开关的模拟开关电路。向该模拟开关输入的是AND元件AND1的输出信号，向AND元件AND1输入控制功率检测电路40和输出控制电路41的输出，从计数器电路CNT1输出的信号OUT2起到将倒相电路2的工作转变为启动状态的作用。此外，工作状态输出电路43工作，以便当AND元件AND1的输出信号和信号OUT2都为“L”时输出预定的阈值模式1(图7中为0V)；当AND元件AND1的输出信号为“H”，而信号OUT2为“L”时输出预设的阈值模式3；并且当AND元件AND1的输出信号和信号OUT2都为“H”时输出规定的阈值模式2。如在第一实施例中那样，向工作设置电路6输入工作状态输出电路43的输出信号。
在该实施例中，工作设置电路6工作，以便当工作状态输出电路43的输出信号为模式3时，即当倒相电路2处于预热状态时，计算至此所进行的预热状态的累积数量。此外，工作设置电路6工作，以便当工作状态输出电路43的输出信号为模式2时，即当倒相电路2处于启动和照明状态时，测量和存储照明周期。
此外，从工作设置电路6向控制IC4的输出控制电路41输出的信号实际上是由根据上述预热状态的累积数和照明周期设置的数据表提供的。该数据表存储在EEPROM中，当预热状态累积数和照明周期之间的预定条件满足时，工作设置电路6的信号输出为“H”。在这种情况下，倒相电路2保持其停止状态，如在第一实施例中那样。
在第二实施例中，通过在控制IC4中设置工作状态输出电路43并且通过单线输出与由计时器电路42所确定的工作状态相对应的预设的阈值信号，可以消除或者简化安装有电路部件的印刷电路板上形成的部分布线，如在第一实施例中那样。此外，由于工作设置电路6可以检测倒相电路2的工作状态，即倒相电路是否处于预热状态、启动状态还是处于照明状态，所以可能基于倒相电路2的工作状态进行复杂的控制。
第三优选实施例图8示出了根据本发明第三优选实施例的控制IC4的电路图，图9例示了其中采用的倒相器(INV)控制电路44。除了电阻器Rosc3与电阻器Rosc4和开关元件SW5的串联电路并联连接之外，图9中的INV控制电路44与参照图3在第一实施例中描述的INV控制电路44的结构相同。
通过倒相元件(NOT电路)向开关元件SW5的输入输出控制电路41的比较器CP2的输出信号。因此，当比较器CP2的输出为“H”时，开关元件SW5断开，而当比较器CP2的输出为“L”时开关元件SW5转到闭合状态。在图9所示的电路中，当开关元件SW5处于闭合状态时，认为电阻器Rosc3与电阻器Rosc4并联连接，倒相电路2的开关元件Q1和Q2的工作频率增加。结果，通过谐振感应器L1和谐振电容器C1之间的谐振流过放电灯La的电流值降低，从而执行调节控制，以减小灯的输出功率。
第三实施例中的工作状态输出电路43也可以是包括多个模拟开关的模拟开关电路。向工作状态输出电路43输入的是输出控制电路41的输出和从计数器电路CNT1输出以将倒相电路2的工作状态转变为照明状态的信号OUT3。当输出控制电路41的输出和信号OUT3都为“L”时，工作状态输出电路43输出预定的阈值模式1；当输出控制电路41的输出为“L”而信号OUT3为“H”时，输出预设的阈值模式3；当输出控制电路41的输出和信号OUT3都为“H”时，输出规定的阈值模式2。据此，如果倒相电路2处于预热或者启动状态，则工作状态输出电路43的输出变为模式1，而当发现倒相电路2的工作状态处于照明状态时，工作状态输出电路43的输出变为模式2。此外，当倒相电路2处于调节状态时，工作状态输出电路43的输出设定为模式3。与在第一和第二实施例中一样，通过单线向工作设置电路6输入工作状态输出电路43的输出信号。
为了在刚刚置换放电灯La之后的某个时间段具有调节的照明，将工作设置电路6的输出设定为“H”。此时，工作状态输出电路43输出模式3的状态信号，工作设置电路6测量和存储调节状态的照明周期。如果调节状态的照明周期达到预定值T1，则工作设置电路6的输出信号转变为“L”，从而使照明器件在完全照明状态下工作。此时，从工作状态输出电路43输出的状态信号改变为模式2，工作设置电路6工作以测量和存储完全照明状态下的照明周期。如果调节的照明状态和完全照明状态的累积时间段达到预设值T2，那么工作设置电路6的输出信号转变为“H”，从而再次进行调节照明。此外，优选的是在预热和启动状态下停止工作设置电路6的计时操作，尽管从工作状态输出电路43输出的状态信号在这些状态期间为模式1。
尽管在第一和第二实施例中倒相电路2根据从工作设置电路6输出的信号而被停止，但是第三实施例采用这样的调节控制机制，而不是停止倒相电路2。此外，在第三实施例中，通过单线从控制IC4的工作状态输出电路43输出与调节状态对应的预定阈值的信号。因此，也可以得到与在第一和第二实施例相同的效果，而且，可能在调节工作状态下执行复杂的控制。
第四优选实施例参照图10，提供一种根据本发明第四优选实施例的放电灯点亮器件。图10中的放电灯点亮器件与图1中所示的器件之间的区别在于开关电流检测电阻器R1插入在倒相电路2的开关元件Q2和地之间，以通过图10中的电阻器R2向控制IC4的输出控制电路41输入在电阻器R1处检测的信号。包括倒相电路2和负载电路3的其它结构及其工作与图1中所示的第一实施例中的相同。
图11描述了第四实施例中的控制IC4的详细结构。该实施例中的控制IC4与图8所示的第三实施例中的控制IC4的区别在于其中所采用的输出控制电路41的结构不同。即，第四实施例中的输出控制电路41包括比较器CP2和工作放大器OP2，其中向工作放大器OP2的负(-)输入端输入的是从电阻器R1提供的检测信号，而向其正(+)输入端输入的是从工作设置电路6输出的信号。连接在工作放大器OP2的输出端和负(-)输入端之间的是集成电路，该集成电路与控制IC4的内部或者外部连接并且通过其内设置彼此并联连接的电阻器和电容器而起到反馈阻抗的作用。
在第四实施例中，工作设置电路6的输出信号具有图12所示的波形，其根据由工作设置电路6所测量和存储的放电灯La的照明周期逐渐变化。发现在从电阻器R1向工作放大器OP2的负(-)输入端输入的检测信号和向工作放大器OP2的正(+)输入端输入的工作设置电路6的输出信号之间存在关联。通过改变从工作设置电路6输出的信号电平，即向工作放大器OP2的正(+)输入端输入的DC信号，包括工作放大器OP2的集成电路的输出电压被改变。将工作放大器OP2的输出端通过电阻器R3和二极管D0通向倒相器周期设置电路442。具体地说，可以将二极管(D0)的阳极连接到图3或图9中所示的INV控制电路44的Rosc1、Rosc2和Rosc3的串联电路上。同时，包括工作放大器OP1的缓冲电路的输出电压施加给INV控制电路44的Rosc1、Rosc2和Rosc3的串联电路，并且所施加的电压基本上与预定的阈值Vth2相同。据此，当输出控制电路41的工作放大器OP2的输出电压比阈值Vth2低时，在INV控制电路44内流动的电流IRosc增加，结果增加了倒相电路2的开关元件Q1和Q2的工作频率，从而能够实现如在第三实施例中所描述的这种调节控制。
在第四实施例中，通过设置从工作设置电路6输出的信号以具有图12中所示的波形，并且根据放电灯La的照明周期改变信号，可以控制放电灯La的输出功率，以便保持在恒定的水平，与放电灯La的使用的持续时间无关，如在图46中所提供的常规例子中那样。此外，向输出控制电路41的比较器CP2的负(-)输入端输入工作设置电路6的输出信号，以与通过比较器CP2的正(+)输入端输入的预设的阈值Vth1比较。据此，如果工作设置电路6的输出信号随着放电灯La的照明周期改变，并且最后变得比阈值Vth1高，那么比较器CP2的输出信号变为“L”。
第四实施例中的工作状态输出电路43也是模拟开关电路，该模拟开关电路包括多个模拟开关，如图11中所示。在该实施例中，向工作状态输出电路43输入的是输出控制电路41的比较器CP2的输出信号和从计时器电路CNT1输出的、用于将倒相电路2的工作转变为照明状态的信号OUT3。当比较器CP2的输出为“H”而信号OUT3为“L”时，工作状态输出电路43输出预定的阈值模式1的信号；当比较器CP2的输出和信号OUT3都为“H”时，输出预设的阈值模式2的信号；当比较器CP2的输出为“L”而信号OUT3为“H”时，输出规定的阈值模式3的信号。据此，当倒相电路2的工作状态为预热状态或者启动状态时，将工作状态输出电路43的输出信号设定为模式1，而当倒相电路2处于包括调节状态的照明状态时，其输出信号设定为模式2。此外，如上所述，工作设置电路6的输出信号随着放电灯La的照明周期而改变。如果工作设置电路6的输出信号的电平变得比阈值Vth1高，那么工作状态输出电路43的输出信号变为模式3。
在第四实施例中，当发现放电灯La的照明周期已经达到预定值时，即在除了根据放电灯La的照明周期改变提供给控制IC4的输出控制电路41的输入电压、从而维持放电灯La的输出功率基本恒定而与其使用无关的常规工作之外，状态信号模式3从控制IC4输入给工作设置电路6时，通过，例如改变发光率一特定的时间段，工作设置电路6可以附带地工作以通知用户更换放电灯La，而不论何时放电灯La从启动状态转变为照明状态。
由于在第四实施例中与照明状态对应的预定阈值也是通过单线从控制IC4的工作状态输出电路43输出，所以可以与上述其它实施例一样达到减小放电灯点亮器件的尺寸的目的，此外，可以如在那些常规例子中那样提供有效的控制机构。
第五优选实施例图14示出了根据本发明的第五实施例的放电灯点亮器件的结构。该第五实施例与图10所示的第四实施例的区别在于DC电源电路1的输出端与控制IC4连接。倒相电路2、负载电路3和控制IC4的结构和工作与第四实施例所描述的基本相同。
参照图15，图15提供了根据第五实施例的控制IC4的详细电路图。该实施例中的控制IC4与第四实施例中的控制IC4的区别在于它具有与直流电源电路1的输出端连接的附加驱动电路45。该驱动电路45优选包括高耐压开关元件和用于闭合-断开该开关元件的控制电路。驱动电路45起到通过响应于从计时器电路42发送的输出信号OUT0(＝“L”)被闭合从而向控制电源提供电流的作用。分别向3-输入AND元件AND2的三个输入端输入计时器电路42的输出OUT0的倒相信号(即倒相元件INV2的输出)、控制功率检测电路40的输出和工作设置电路6的输出信号b的倒相信号(即倒相元件INV4的输出)。通过采用OR元件OR1和OR2的逻辑电路和倒相元件INV3向工作状态输出电路43输入AND元件AND2的输出。
此外，第五实施例的输出控制电路41包括工作放大器OP2。与第四实施例中的一样，向工作放大器OP2的负(-)输入端输入从电阻器R1提供的检测信号，同时向其正(+)输入端输入从工作设置电路6传输的输出信号。此外，通过电阻器R3和二极管D0连接工作放大器OP2的输出端和倒相器周期设置电路442，可以通过改变从工作设置电路6提供的输出信号的DC电平执行行调节控制。
图16是用于描述根据第五实施例的控制IC4的工作时序图。用一个新的放电灯置换之后，立即使通过工作设置电路6测量的时间复位。假设此时工作设置电路6的输出信号b为“H”。当向照明器件提供AC功率时，将直流电源电路1的平滑电容器充电到预定的电压水平。据此，驱动电路45闭合，从而开始向控制IC4的控制电源提供功率。由于开始向控制电源提供功率之后刚好控制功率电平低，因此控制功率检测电路40的比较器CP1的输出被设置为“L”。由于此时计时器电路42的计数器电路CNT1复位，因此计时器电路42的输出信号OUT0、OUT1、OUT2和OUT3都被设置为“L”。此外，由于将OR1的输出(＝“L”)输入给工作状态输出电路43的模拟开关电路，因此该工作状态输出电路43输出预定的阈值模式1。在图16中，假设阈值模式1为0V。
当通过驱动电路45继续提供功率时，控制功率电平提高。然后，如果控制功率电平达到由控制功率检测电路40预先确定的水平，则控制功率检测电路40的比较器CP1的输出转到“H”，从而使计时器电路42的计数器电路CNT1开始工作。如果输出信号OUT0和OUT1同时增加，那么AND元件的输出变为“L”，与输出信号OUT0的水平无关，因为在计数器电路CNT1工作的早期阶段，工作设置电路6的输出信号b为“H”，倒相元件INV4的输出为“L”。据此，通过保持OR元件OR1的输出(＝“L”)，控制工作状态输出电路43的输出，以便维持预定的阈值模式1。如果计数器电路CNT1的工作继续，由此输出信号OUT3变为“H”，那么OR元件OR1和OR2的输出都变为“H”，使得工作状态输出电路43的输出设置为预定的阈值模式2。
下面将描述当计数器电路CNT1的输出OUT0从“L”转变为“H”、从而使驱动电路45断开时向控制IC4提供的控制功率。当包含在驱动电路45中的耐高压开关元件断开时，与第一至第四实施例一样，INV控制电路44开始预热状态。
图17和18分别描述了控制电源电路5的例子。在图17中，通过倒相电路2的开关元件Q1和Q2的闭合-断开，通过与开关元件Q2并联的电容器C7提供控制功率。参照图18，谐振电流通过倒相电路2的工作流到负载电路3中，使得在谐振感应器L1的第二线圈感应的电压作为控制功率提供。无论采用图17和18所示的哪一个电路，当倒相电路2开始在预热状态工作时，都从控制电源5向控制IC4提供控制功率，即使驱动电路45断开，也可以稳定地提供控制功率。
在该实施例中，如果由工作设置电路6测量的时间达到预定的时间T1，控制工作设置电路6的输出信号b使其成为“L”。此时，控制功率检测电路40的比较器CP1的输出变为“L”，因为通过驱动电路45刚开始向控制电源提供控制功率之后，控制功率电平低。如上所述，接着计时器电路42的计数器电路CNT1复位，计时器电路42的输出OUT0、OUT1、OUT2和OUT3都设为“L”。由于OR1输出(＝“L”)输入给工作状态输出电路43的模拟开关电路，因此从其输出预定的阈值模式1。
当通过驱动电路45继续提供功率时，控制功率电平增加。接着，控制功率检测电路40的比较器CP1的输出变为“H”，计时器电路42的计数器电路CNT1开始其工作。然而，此时由于工作设置电路6的输出信号b为“L”，而倒相元件INV4的输出为“H”，因此当计数器电路CNT1的输出信号OUT0和倒相元件INV2的输出分别为“L”和“H”时，AND元件AND2的输出设为“H”。结果，OR元件OR1和OR2的输出分别变为“H”和“L”，工作状态输出电路43输出预定的阈值模式3。
与常规例子和第四实施例一样，第五实施例中的工作设置电路6能够存储放电灯La的使用时间，以便控制放电灯La的输出功率使其基本恒定而与其使用时间无关。此外，如果所测量的放电灯La的照明周期达到预定时间T1，无论何时提供AC功率，都向工作设置电路6输入由控制IC4输出的状态信号模式3。据此，重复提供AC功率，即，控制IC4进入照明状态，直到从控制IC4输出状态信号模式2。以这种方式，如果连续向工作设置电路6输入状态信号模式3多于例如3次，那么可以将所测量的照明周期复位到初始状态。
在该实施例中，由于也通过单线从控制IC4的工作状态输出电路43输出与照明状态对应的预定阈值，因此与上述优选实施例一样，能够减小放电灯照明器件的尺寸。此外，由于可以容易地进行进行复位控制，因此可以消除在照明设备中添加的复位开关S2(例如参见图47)。
第六优选实施例图19示出了根据本发明第六优选实施例的放电灯点亮器件的结构。该实施例和图14所示的第五实施例之间的区别在于第六实施例另外采用用于检测放电灯La存在与否的无负载检测电路7；工作设置电路6接收从放电灯点亮器件外部输入的信号；此外，控制IC4另外包括向其输入无负载检测电路7的输出信号的无负载确定电路471和用于响应于无负载确定电路471的输出而停止倒相电路2工作的无负载抑制电路472。
参照图20，图20描述了根据第六实施例的控制IC4。其内的控制IC4的基本工作与第五实施例所描述的基本一致。即，通过从计时器电路42输出的信号激励驱动电路45，从而控制倒相电路2的预热、点燃和照明工作。此外，基于从工作设置电路6向控制IC4的输出控制电路41输出的信号电平进行变暗控制。向具有比较器CP4的无负载确定电路471输入从无负载检测电路7输出的信号。当放电灯La正常连接并且从无负载检测电路7输出的信号具有比预设阈值Vth5高时，比较器CP4的输出设置为“H”。由于将比较器CP4的输出和控制功率检测电路40的输出输入给2-输入AND元件AND1，因此当连接放电灯时AND元件AND1的输出被设置为“H”，使得计时器电路42开始其计数工作。当没有连接放电灯La时，从无负载检测电路7输入的信号变得比阈值Vth5低，使得比较器CP4的输出变为“L”。据此，2-输入AND元件AND1的输出也设置为“L”，计时器电路42响应于向其输入的复位信号而停止工作。在第六实施例中，AND元件AND1的输出起到当没有连接放电灯La时停止倒相电路2的作用。
在该实施例中，向工作状态输出电路43输入的是向其输入功率检测电路40和无负载确定电路471的输出的AND元件AND1的输出信号和向其输入计时器电路42的输出OUT3的AND元件AND3的输出信号。当AND元件AND1和AND3的输出都为“L”时，工作状态输出电路43输出预定的阈值模式1(图21中的0V)；当AND元件AND1和AND3的输出分别为“H”和“L”时，输出预设的阈值模式3；当AND元件AND1和AND3的各个输出都为“H”时，输出规定的阈值模式2。即，当倒相电路2处于预热和启动状态时，工作状态输出电路43输出输出信号模式3，而当倒相电路2处于照明状态时，输出输出信号模式2。此外，在没有连接放电灯La的无负载状态，工作状态输出电路43的输出信号设置为模式1。
从放电灯点亮器件的外部输入的信号例如可以是变暗信号，用于将放电灯La的输出功率控制到预定的水平。当由控制IC4将倒相电路控制到处于预热和启动状态时，优选基于放电灯La的类型确定适当的预热电流值和点燃电压值，使得倒相电路连续进行工作而与所输入的变暗信号无关。
据此，如从图21的时序图所看到的，工作设置电路6应抑制变暗信号的输出进入预热和启动状态(即当向其输入状态信号模式3时)的输出控制电路41中。在照明状态，即当向工作设置电路6输入状态信号模式2时，工作设置电路6应控制变暗信号输入到输出控制电路41中。此外，当没有连接放电灯La时，优选地，例如将工作设置电路6的微型计算机转到睡眠状态，从而减少电流消耗。
在根据上述第五实施例的控制电源电路5的结构中，仅当倒相电路2正在工作时可以将比较大量的电流作为控制电源提供，因此，当停止倒相电路2时应通过控制IC4的驱动电路45提供功率。当倒相电路2停止时，如果工作设置电路6的微型计算机保持工作同时消耗大量电流，那么就需要控制IC4的高耐压开关元件，以便具有比较大的电流承载量，结果导致控制IC4的封装尺寸增加。然而，根据第六实施例，如果当倒相电路停止时控制微型计算机的电流消耗使其减少，那么不会出现第五实施例中所引起的这种问题，与上述其它实施例一样，可以减小放电灯点亮器件的尺寸。
此外，由于用于控制倒相电路2的控制IC4输出与无负载状态的检测对应的状态信号，因此控制IC4和工作设置电路6几乎可以同时检测无负载状态。据此，不可能混淆无负载状态和工作设置电路6中的其它状态。此外，从放电灯点亮器件的外部输入的信号可以是各种类型传感器的输出信号，用于感应人或者光的强度。
第七优选实施例参照图22，图22示出了根据本发明第七优选实施例的放电灯点亮器件的结构。该第七实施例与图14所使的第五实施例的区别在于它包括用于检测放电灯La寿命的灯寿命检测电路8，并且其内的采用的控制IC4包括用于接收从灯寿命检测电路8输入的输出信号的寿命确定电路481和寿命耗尽抑制电路482。
图23示出了根据第七实施例的控制IC4的结构。其基本工作与第五和第六实施例中描述的一致。即，驱动电路45响应于从计时器电路42输出的信号工作，从而驱动INV控制电路44，以便控制倒相电路2的预热、点燃和照明工作。此外，基于从工作设置电路6向输出控制电路41输出的信号电平进行变暗控制。从灯寿命检测电路8输出的信号与利用放电灯La两端的电压成比例，并且被输入到包括比较器CP5的寿命确定电路481中。向AND元件AND4输入比较器CP5的输出和计时器电路42的输出OUT3，结果AND元件AND4的输出输入给寿命耗尽抑制电路482。
如在第六实施例中所描述的，当控制IC4工作在预热或者启动状态时，放电灯La还没有变亮，此时，很可能放电灯La两端的电压比照明状态的电压高。因此，为了防止寿命确定电路481电流状态为除了预热或者启动状态之外的状态，当计时器电路42的输出OUT3为“L”时，AND元件AND4的输出被设置为“L”。当从灯寿命检测电路8向其输入的信号比预定的阈值Vth6低、并且放电灯La处于进入照明状态之后的正常工作状态时，由于比较器CP5的输出为“L”，因此AND元件ADN4的输出变为“L”。向寿命耗尽抑制电路482的闭锁电路的设置输入端S输入AND元件AND4的输出。据此，当AND元件AND4的输出为“L”时，闭锁电路的输出信号OUT4也设置为“L”，通过倒相元件INV5倒相到“H”信号。
当放电灯La的寿命已经消逝时，放电灯La两端的电压增加，使得比较器CP5和AND元件AND4的输出都变为“H”。由于AND元件AND4的输出被输入给寿命耗尽抑制电路482的闭锁电路的设置输入端S，因此闭锁电路的输出OUT4也变为“H”，它通过倒相元件INV5倒相为“L”信号。
由于将寿命耗尽抑制电路482和控制功率检测电路40的输出输入给2-输入AND元件AND1，因此与第六实施例一样，计时器电路42和INV控制电路44的工作停止。
此外，尽管图23没有示出寿命耗尽抑制电路482的闭锁电路的复位输入端S处的电路结构，但是可以根据无负载确定电路471的输出信号通过输入到端子R使闭锁电路复位。
在该实施例中，向工作状态输出电路43输入的是OR元件OR3的输出，将寿命耗尽抑制电路482的闭锁电路的输出OUT4和计时器电路42的输出OUT1输入给OR元件OR3。当OR元件OR3和AND元件AND3的各个输出都为“L”时，工作状态输出电路43输出预定的阈值模式1；当OR元件OR3和AND元件AND3的各个输出都为“H”时，输出预设的阈值模式2；当OR元件OR3和AND元件AND3的各个输出分别为“H”和“L”时，输出规定的阈值模式3。
即，当倒相电路2工作在预热状态和启动状态时，将工作状态输出电路43的输出信号设置为模式1，而在照明状态设置为模式2。此外，在放电灯La的寿命已经消逝的时候，工作状态输出电路43的输出变为模式3。
在该优选实施例中，与常规例子和第四及第五优选实施例一样，工作设置电路6存储放电灯La的使用时间，同时向其输入状态信号模式2，同时，控制放电灯La的输出功率以便维持恒定而与放电灯La的使用时间无关。此外，一旦放电灯La的寿命已经消逝，即当工作设置电路6输出状态信号模式3时，可以使所测量的使用时间复位到初始值。用于控制倒相电路2的INV控制IC4检测灯La的寿命，如果发明其寿命已经终止，输出与其对应的状态信号。因此，控制IC4和工作设置电路6几乎可以同时检测灯寿命的终止，不可能出现工作设置电路6误认为电流状态为其它状态的情况。例如，尽管由无负载检测电路7也进行无负载状态检测，如第六实施例所描述的，但是如果表示无负载状态的状态信号被设置为与表示灯寿命终止的的状态信号不同的电平，那么工作设置电路6不可能不能区分无负载状态和寿命终止状态。
在第七实施例中，由于也通过单线从控制IC4的工作状态输出电路43输出预定的阈值，因此与上述其它实施例一样，也可以减小放电灯点亮器件的尺寸。此外，可以与在常规例子中一样容易地进行复位控制，不需要在常规的照明设备中添加复位开关S2(参见图47)。
第八优选实施例参照图24，图24提供了根据本发明第八优选实施例的控制IC4。图25示出了其工作波形。在该实施例中，优选放电灯点亮器件包括如图22所示第七实施例的灯寿命检测电路8。第八实施例的基本工作与第七实施例相同。具体地说，驱动电路45基于从计数器电路42输出的信号工作，使得INV控制电路44控制倒相电路2工作在预热、点燃和照明状态。此外，基于从工作设置电路6向输出控制电路41输出的信号电平进行变暗控制。
与第七实施例一样，从灯寿命检测电路8输出的信号与放电灯La两端电压成比例，并且被输入到具有比较器CP5的寿命确定电路481。将比较器CP5的输出和计时器电路42的输出OUT3输入给AND元件AND4。当计时器电路42的输出OUT3为“L”时，AND元件AND4的输出也变为“L”。当放电灯La在转变为照明状态之后正常工作时，如果从灯寿命检测电路8输入的信号比预定的阈值Vth6低，那么比较器CP5的输出设为“L”。结果，AND元件AND4的输出也被确定为“L”。与第六实施例一样，向寿命耗尽抑制电路482的闭锁电路的设置输入端S输入AND元件AND4的输出。当AND元件AND4的输出为“L”时，闭锁电路的输出OUT4也设为“L”，在倒相元件INV5中被转为“H”信号。当放电灯La的寿命已经消逝时，比较器CP4和AND元件AND4的各自的输出都转为“H”。结果，寿命耗尽抑制电路482的闭锁电路的输出OUT4也设为“H”，在倒相元件INV5中转为“L”信号。
将倒相元件INV5的输出输入给NAND元件NAND2和计时器电路461的NOR元件NOR1。当寿命耗尽抑制电路482的输出即倒相元件INV5的输出为“L”时，NAND元件NAND2的输出设为“H”，并且起到复位计时器电路42的输出端处的所有闭锁电路的作用。因此，计时器电路42的输出OUT0、OUT1、OUT2和OUT3都被设为“L”，INV控制电路44停止产生用于驱动开关元件Q1和Q2的信号。
同时，如果“L”复位信号输入给计时器电路461，那么向其输入寿命耗尽抑制电路482的输出和复位信号的NOR元件NOR1输出“H”信号。计时器电路461的计数器电路CNT2具有与计时器电路42的计数器电路CNT1相同的结构。当STOP信号为“H”并且起到获得所输入的时钟信号的计数作用时，计数器电路CNT2开始其计数操作。当计数数值达到预定值时，OUT5的输出变为“H”。由于在计数器电路CNT2的计数工作过程中输出OUT5维持在“L”，因此寿命耗尽抑制电路482的闭锁电路的复位输入端R设为“L”。当计数器电路CNT2的计数工作完成时，输出OUT5变为“H”，同时寿命耗尽抑制电路482的闭锁电路的复位输入端R设为“H”，并且其闭锁电路的输出变为“H”。据此，寿命耗尽抑制电路482变为输出“H”信号，而NAND元件NAND2的输出转为“L”，从而释放计时器电路42的闭锁电路的复位状态。
此外，从寿命耗尽抑制电路482的输出转为“H”的时刻起，通过起到在短时间内输出“L”信号的一个发射电路(shot circuit)的输出使AND元件AND5的输出在短时间内维持为“L”。然后将AND元件AND5的“L”输出输入给计数器电路CNT1的STOP输入，从而使计时器电路42从初始状态重新开始工作。
将寿命确定电路481的输出信号输入给中止维持电路(suspensionmaintenace circuit)462中的计数器电路CNT3的时钟输入端CLK。中止维持电路462的计数器电路CNT3具有与计数器电路42的计数器电路相同的结构，并且起到当例如三次输入寿命确定电路481的输出信号时输出“H”状态的信号OUT6。
由于通过倒相元件INV6向AND元件AND5输入中止维持电路462的计数器电路CNT3的输出OUT6，当计数器电路CNT3的输出OUT6为“H”时，AND元件AND5的输出设置为“L”。结果，计时器电路42和INV控制电路44维持其停止状态，只要中止维持电路462的计数器电路CNT3的输出OUT6不复位。
在该实施例中，向工作状态输出电路43输入的是OR元件OR3的输出和AND元件AND3的输出，计数器电路CNT3和计时器电路42的输出OUT6和OUT1分别输入给OR元件OR3，中止维持电路462的输出和计时器电路42的输出输入给AND元件AND3。当OR元件OR3和AND元件AND3的输出都为“L”时，工作状态输出电路43输出预定的阈值模式1；当OR元件OR3和AND元件AND3的各个输出都为“H”时，输出预设的阈值模式2；和当OR元件OR3的输出为“H”、而AND元件AND3的输出为“L”时，输出规定的阈值模式3。
即，当倒相电路2工作在预热、点燃和照明状态而寿命耗尽抑制电路482正在工作时，工作状态输出电路43输出信号模式3。此外，对于INV控制电路44通过中止维持电路462的工作而停止的时间段，工作状态输出电路43输出信号模式3。
与第七实施例一样，优选控制工作设置电路6以便当输入状态信号模式3时使其所测量的照明周期复位。由于根据第八实施例也通过单线从控制IC4的工作状态输出电路43输出与照明状态对应的预定阈值，与上述其它实施例一样，可以减小放电灯点亮器件的尺寸。
此外，与常规例子一样，可以容易地进行复位控制。在第七实施例中，在仅一次确定放电灯寿命终止之后就将所测量的照明周期复位到初始状态。因此，很可能所测量的照明周期无意识地复位。然而，在第八实施例中，在倒相电路2工作几次之后进行复位过程。据此，可以防止错误地进行复位过程。
此外，尽管在第七实施例中当放电灯La的寿命终止时采用用于停止INV控制电路44工作的控制机构，但还是优选采用基于寿命耗尽抑制电路482的输出使开关元件SW6闭合-断开的控制机构，即当寿命耗尽抑制电路482的输出为“H”时向输出控制电路41输送工作设置电路6的输出信号，而当寿命耗尽抑制电路482的输出为“L”时向输出控制电路41传输预设的阈值Vth7，如图26所示。通过利用这种控制结构，在寿命耗尽抑制电路482工作过程中，可以将由INV控制电路44控制的倒相电路2的闭合-断开周期设为短路，从而控制倒相电路2的输出为低功率。
第九优选实施例图27示出了根据本发明第九优选实施例的放电灯点亮器件的结构。该第九实施例与图19所示的第六实施例的区别在于在整流器DB的输出端另外安装低功率检测电路9，并且这里采用的控制IC4包括用于接收从低功率检测电路9输入的输出信号的低功率确定电路491和用于基于低功率确定电路491的输出停止倒相电路工作的低功率抑制电路492。控制IC4的详细结构与第六实施例描述的一致。优选，通过比较器比较低功率检测电路9的输出信号与预定的阈值，基于比较器的输出停止INV控制控制电路44的工作，从而转换从工作状态输出电路43输出的状态信号。当减小交流电源AC的输入电压时，从控制电源电路电路5提供的功率也趋于减小，因此，不能保持由控制IC4的驱动电路45提供的足够的功率。在这种情况下，例如，很可能在工作设置电路6的微型计算机或者EEPROM中的数据读写过程中由于向其提供的控制功率的不足而引起工作设置电路6的故障。为此，当从低功率检测电路9输入表示交流电源AC的功率电平降低的状态信号时，优选控制工作设置电路6以停止其工作。
第十优选实施例参照图28，图28提供了一种根据本发明第十优选实施例的放电灯点亮器件。在该实施例中，直流电源电路1采用升压斩波器结构，并且控制IC4包括用于向配置在直流电源电路1中的开关元件Q3输出驱动信号的PFC控制电路400。此外，与直流电源电路1的输出端连接的是用于检测直流电源电路1的输出电压的平滑输出检测电路10。平滑输出检测电路10的输出信号输入给控制IC4的输出降低确定电路401。
图29示出了根据第十实施例的控制IC4，图30描述了其工作波形。该实施例中的控制IC4的基本工作与上述第五至第九实施例相同。即，根据由计时器电路42提供的输出信号OUT0使驱动电路45工作，并且当信号OUT1变为“H”时，INV控制电路44开始工作，从而倒相电路2开始工作。此外，基于从工作设置电路6向控制IC4的输出控制电路41输出的信号电平进行变暗控制。
此外，根据该实施例，向AND元件AND9输入计时器电路42的输出信号OUT1和用于确定开关元件Q3的闭合/断开时序的PFC周期设置电路404的输出，将AND元件AND9的输出输入给驱动电路403，从而使驱动电路403向开关元件Q3输出驱动信号。据此，当计时器电路42的输出OUT1为“L”时，即，当INV控制电路44暂停工作时，AND元件AND9的输出也设为“L”，使得没有向开关元件Q3提供驱动信号。当计时器电路42的输出OUT1为“H”时，即当INV控制电路44开始工作时，AND元件AND9的输出变为与PFC周期设置电路404一致。此时，驱动信号输出给开关元件Q3。
尽管图29中没有示出，但PFC设置电路404包括比较从平滑输出检测电路10输出的信号与从参考电源电路410输出的预定阈值并且基于比较结果确定开关元件Q3的闭合/断开时序的差分放大器。该PFC周期设置电路404可以具有任何结构，只要实现上述功能即可。
将平滑输出检测电路10的输出信号输入给输出降低确定电路401的比较器CP6，以便与预定阈值Vth8比较。向2-输入AND元件AND7的一个输入端输入AND元件AND6的输出，将比较器CP6的输出和计时器电路42的输出OUT2输入给AND元件AND6。向2-输入AND元件AND7的另一个输入端输入的是计时器电路42的输出OUT3。在预热状态，由于计时器电路42的输出OUT2为“L”，因此AND元件AND6的输出和AND元件AND7的输出都设为“L”。在启动状态，输出OUT2转为“H”，AND元件AND6的输出与比较器CP6的输出一致。
如果平滑输出检测电路10的输出信号比预定的阈值Vth8高，那么AND元件ADN6的输出转为“H”。据此，如果计时器电路42的输出OUT3为“H”，那么AND元件AND7的输出设为“H”，从而开始照明状态。
由于当直流电源电路1的输出电平降低时保持AND元件AND7的输出为“L”，因此使平滑输出检测电路10的输出电平降低为比阈值Vth8低，从INV周期设置电路442输出的信号变为与启动状态相同。据此，倒相电路2的工作频率增加，抑制了倒相电路2的输出的产生。
在第十实施例中，向工作状态输出电路43输入的是输出降低确定电路401的比较器CP6的输出、控制功率检测电路40的输出和AND元件AND3的输出，向AND元件AND3输入控制功率检测电路40的输出和计时器电路42的输出OUT3。此外，在工作状态输出电路43中，将比较器CP6和控制功率检测电路40的输出输入给AND元件AND8。当AND元件AND3和AND8的各自输出为“L”时，工作状态输出电路43输出预定的阈值；当AND元件AND3的输出为“L”，而AND元件AND8的输出为“H”时，输出预设的阈值模式3；当AND元件AND3和AND8的各自输出为“H”时，输出规定的阈值模式2；和当AND元件AND3的输出为“H”，而AND元件AND8的输出为“L”时，输出预定的阈值模式1。
即，当倒相电路2工作在预热和启动状态时，在直流电源电路1的输出功率电平降低的状态下，工作状态输出电路43输出输出信号模式1，但是当直流电源电路1的输出功率电平处于正常状态时输出输出信号模式3。另一方面，在照明状态，当直流电源电路1的输出功率电平降低时，输出状态输出电路43输出输出信号模式1，但是当直流电源电路1的输出功率电平处于正常状态时，输出输出信号模式2。
此外，当放电灯La的寿命已经消逝时，发现工作状态输出电路43的输出信号为模式2。在第十实施例中，优选通过计数和存储向其输入的状态信号模式3的数量、借助于例如测量输入状态信号模式2的状态的持续时间即照明状态的时间，停止工作设置电路6的工作。
下面将描述用于设置状态信号模式1、模式2和模式3和用于检测它们的阈值的方法。如图29所示，控制IC4的控制电源与参考电源电路410连接。参考电源电路410例如包括齐纳二极管和缓冲电路，并且起到通过以稳定的输出功率电平提供功率而与控制功率电平无关的方式向每个控制器部分提供功率。通过将多个电阻与其输出功率电平稳定的这种参考电源的输出端串联连接，可以得到希望的DC信号。优选，通过这种电阻型分压得到的DC信号可以用作用于检测状态信号模式1、模式2和模式3的阈值。
与第九实施例一样，当直流电源电路1的输出功率电平降低时，第十实施例能够防止工作设置电路6由于控制功率提供不足而引起的故障。此外，与上述其它实施例一样，第十实施例也实现了放电灯点亮器件尺寸的减小。
第十一优选实施例参照图31，图31描述了根据本发明第十一优选实施例在控制IC4中配置的计时器电路42的振荡器OSC的详细结构。其电路结构和基本工作与图3和9所示的倒相器周期设置电路442相同。具体地说，基于连接到控制IC4内部或者外部的电阻器Rtim的电阻值和电容器Ctim的电容确定从振荡器OSC输出的时钟信号的周期。发现电容器Ctim两端的电压波形为与图4所示的电容器Cpls一样的斩波型。利用比较器CP7的输出信号作为时钟信号。此外，例如通过经由倒相元件(NOT电路)向与电容器Ctim并联连接的开关元件SW7输入控制功率检测电路40的输出信号，通过根据控制功率检测电路40的输出信号振荡电容器Ctim的斩波电压波形输出时钟信号。或者，通过停止电容器Ctim的充电，可以停止振荡。
这里，还优选当向比较器CP8输入电容器Ctim的斩波电压波形时，其中通过其另一个输入端向比较器CP8输入模拟开关电路的输出，设置从工作状态输出电路43输出的状态信号，使其具有方波波形，该方波波形具有规则的周期，由此具有可变的占空率。
当从工作状态输出电路43输出的状态信号是DC信号时，需要在工作设置电路6中使用微型计算机，以便具有A/D转换器，用于将DC信号的模拟值转变为数字值。然而，当向工作设置电路6输入占空信号(duty signal)作为状态信号时，不需要A/D转换器，可以在“H”和“L”之间确定状态信号的状态，并且得到“L”或者“H”状态的持续时间。在这种情况下，使用低价微型计算机就可以满足需求。
第十二优选实施例图32示出了根据本发明的第十二优选实施例在控制IC4中采用的计时器电路42的振荡器OSC的详细结构。该实施例的结构和工作与第十一实施例几乎一样。具体地说，从比较器CP8输出的状态信号a的占空率随着向工作状态输出电路43输入的输入信号a和b而变化。此外，在该实施例中，将向工作状态输出电路43输入的输入信号c输出为状态b而不进行处理。向工作状态输出电路43输入的输入信号a、b和c为从上述优选实施例中描述的逻辑电路输出的“H”或者“L”信号。
尽管第一至第十一实施例采用单线，以便从工作状态输出电路43向工作设置电路6输出状态信号，但是第十二实施例采用两个线，从而使其能够进行与多个状态对应的控制。
第十三优选实施例图33描述了根据本发明第十三优选实施例的控制IC4。其结构和工作与上述第十实施例几乎一样。控制IC4经由开关元件SW8向外部输出参考电源的输出。开关元件SW8基于计时器电路42的输出OUT0进行闭合-断开。更具体地说，当输出OUT0为“L”时断开，当输出OUT0为“H”时闭合。将来自参考电源的参考电压经由开关元件SW9输入给工作设置电路6的输入b，以便在驱动电路45工作过程中用作状态信号。因此，优选当输出OUT0为“L”时，即，当控制IC4的驱动电路45正在工作时，控制工作设置电路6的微型计算机使其处于睡眠状态。与第十二实施例一样，由于通过两条线从工作状态输出电路43向工作设置电路6输出状态信号，因此可以进行对应于多个状态的控制。
第十四优选实施例参照图34，图34示出了根据本发明第十四优选实施例的控制IC4。该实施例采用的电路结构和工作也与第十三实施例一致，其基本结构类似于第十实施例。该实施例中的控制IC4经由开关元件SW8向外部输出参考电源的输出，与第十三实施例一样，从而采用它作为工作设置电路6的控制功率。
例如，当响应于无负载状态的检测使计时器电路42复位时，保持计时器电路的输出OUT0为“L”，使得停止向工作设置电路6提供功率，从而使控制IC4和工作设置电路6中的电流消耗最少。
在第十三实施例中，通过利用向其输入的状态信号控制微型计算机使其处于睡眠状态，可以实现电流消耗的减少。然而，在该实施例中，通过停止向工作设置电路6提供功率，可以得到相同的效果。
由于第十四实施例采用单线从工作状态输出电路43向工作设置电路6输出状态信号，因此可以得到与第一至第十一实施例相同的效果。
第十五优选实施例图35提供了根据本发明第十五优选实施例的放电灯点亮器件的电路图。第十五实施例采用分别在第六、第九和第十实施例中描述的无负载检测电路7、低功率检测电路9和平滑输出检测电路10。其内采用的控制IC4包括无负载确定电路471；无负载抑制电路472；低功率确定电路491；低功率抑制电路492；输出降低确定电路401和输出降低抑制电路402，当从由每个检测电路输入的信号检测到异常时，输出降低抑制电路402用于停止INV控制电路44。
将无负载抑制电路472、低功率抑制电路492和输出降低抑制电路402的输出输入给OR元件OR6。OR元件OR6的输出信号起到停止INV控制电路44工作的作用，同时输入给工作状态输出电路43。据此，从无负载抑制状态、低功率抑制状态和输出降低抑制状态中的工作状态输出电路43输出的状态信号都是相同的信号。当这种状态信号输入给工作设置电路6时，在该实施例中也优选控制微型计算机使其处于睡眠状态，从而减少功率消耗。
第十六优选实施例参照图36，根据本发明的第十六优选实施例提供一种放电灯点亮器件的电路图。第十六实施例采用分别在第六和第七实施例中描述的无负载检测电路7和灯寿命检测电路8。控制IC4包括无负载确定电路471、无负载抑制电路472、寿命确定电路481和寿命耗尽抑制电路482，当基于从各个检测电路输入的信号检测到异常时，寿命耗尽抑制电路482用于停止倒相电路2或者抑制从倒相电路2输出。
无负载抑制电路472和寿命耗尽抑制电路482的输出输入给OR元件OR7，并且OR元件OR7的输出输入给INV控制电路44。据此，控制INV控制电路44的工作以便在检测到灯寿命消逝的无负载状态和寿命耗尽抑制状态暂停。
在第十六实施例中，将无负载抑制电路472的输出输入给计时器电路463，将计时器电路463的输出输入给倒相元件INV8。将向其输入倒相元件INV8和无负载抑制电路472的输出的AND元件AND9的输出输入给OR元件OR8。向OR元件OR8的另一个输入端输入的是寿命耗尽抑制电路482的输出，并且向工作状态输出电路43输入OR元件OR8的输出。计时器电路463具有与计时器电路42或者461相同的结构。将计时器电路42的振荡器OSC的输出输入给计时器电路463作为时钟信号。计时器电路463计算时钟信号的数量，如果其计数达到预定值，那么输出“H”信号。将无负载抑制电路472的输出作为STOP输入输入到计时器电路463的计数器电路中，当无负载抑制电路472的输出为“H”时，计数器电路开始工作。
图37示出了当寿命耗尽抑制电路482正在工作时检测的工作状态输出信号。图38描绘了当无负载抑制电路472正在工作时的工作状态输出信号。在寿命耗尽抑制电路482工作期间，OR元件OR8的输出设为“H”，工作状态输出电路43根据OR元件OR8的输出输出预定的状态信号模式3。
当无负载抑制电路472正在工作时，当无负载抑制电路472的输出信号转为“H”时，计时器电路463开始工作。由于此时计时器电路463的输出为“L”，因此AND元件AND9的输出设为“H”，使得OR元件OR8的输出也设为“H”。此时，与寿命耗尽抑制电路482正在工作的情况一样，工作状态输出电路43输出预定的状态信号模式3。
如果在进行预定数量的计数操作之后计时器电路463的输出变为“H”，那么AND元件AND9的输出转为“L”，据此，OR元件OR8的输出也变为“L”。此时，工作状态输出电路43输出预设的状态信号模式1，然后控制工作设置电路6使其复位在向其输入状态信号模式3时所测量的时间数据。
通过进行如上所述的操作，如果在放电灯La没有与点亮器件连接的无负载状态提供AC功率，那么从工作状态输出电路43输出状态信号模式3。例如，如果工作设置电路6检测到模式3的状态信号多于3次，每次都提供AC功率，可以简单地复位所测量的时间数据。
此外，如在第七实施例中所描述的，当在中止状态复位所测量的时间数据时，优选在计时器电路463正在工作的预定时间段，认为中止状态的状态信号和无负载状态的状态信号是相同的信号。
第十七优选实施例参照图39，根据本发明的第十七实施例提供一种控制IC4，其中向其输入在工作设置电路6中产生的时钟信号，而不是计时器电路42的振荡器OSC的输出。它的其它结构和工作与第八实施例一致。利用这种结构，可以根据从工作状态输出电路43输出的状态信号改变时钟信号的周期。
这里，假设分别在预热状态、启动状态和照明状态由工作状态输出电路43输出状态信号模式1、模式2和模式3，将在工作设置电路6中产生的、分别对应于状态信号模式1、模式2和模式3的时钟信号的周期分别设为Tpre、Tstr和Tosc。通过改变时钟信号的周期，可以任意确定预热状态的时间(Tpre×n)和启动状态的时间(Tpre×m)，还可以利用外部信号控制启动状态的时间使其缩短。
例如，当利用传感器来检测人的存在时，当由该传感器提供检测信号时，可以控制点燃时间使其缩短，从而较早地开始照明状态。
第十八优选实施例图40描述了根据本发明第十八优选实施例的工作设置电路6的详细结构。将从控制IC4输出的模拟状态信号输入给工作设置电路6的A/D转换器，以便转换为数字信号。利用状态确定单元62处理如此得到的数字状态信号，以便将其归类到下列三个状态之一。
工作状态A在该状态，控制IC4正常工作，该工作时间周期由照明周期计算单元63计算。然后，所计算的周期数据存储在非易失存储器66中。
工作状态B在该状态，通过放电灯点亮器件进行用于使所存储的数据复位的过程。即，利用照明周期复位单元64使存储在非易失存储器66中的数据复位。
工作状态C在该状态，很可能在放电灯点亮器件中没有正常提供控制功率。因此，通过转换到睡眠状态单元65停止上述过程，从而使点亮器件处于睡眠状态。
照明率选择单元67基于所存储的数据选择照明率，所存储的数据例如是以图47(b)所示的表的形式存储在非易失存储器66中的照明周期数据。变暗信号产生单元68基于所选择的照明率产生变暗信号，然后向控制IC4的输出控制电路41输出信号。通过进行这种操作，可以执行在常规例子中所描述的控制机理，同时，可以防止点亮器件的故障和工作失误。此外，可以减小放电灯点亮器件的尺寸。
此外，在利用在第五、第八和第十六优选实施例中所描述的放电灯点亮器件的照明设备中，可以防止在常规例子中频繁出现的工作失误。此外，如图41所示，由于不需要复位开关S2(参照图47)，因此可以大大降低点亮器件的制造成本。
虽然已经根据优选实施例示出和描述了本发明，但本领域技术人员应理解，在不离开如下列权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种修改和变化。
权利要求
1.一种放电灯点亮器件，包括用于整流交流电源的整流器；直流电源电路，包括至少一个平滑电容器并且与整流器的输出端连接；倒相电路，包括彼此串联连接并且与直流电源电路的输出端连接的两个开关元件，用于交替地使开关元件闭合和断开；负载电路，包括至少一个谐振感应器、至少一个谐振电容器和至少一个放电灯，用于通过使用从倒相电路输入的高频电压产生的谐振点亮放电灯；控制IC，用于控制倒相电路的开关元件的工作；和控制电源电路，用于向控制IC提供控制电源，其中控制IC包括第一计时器单元，用于确定状态转换时序，以便进行从预热放电灯的预热状态到给放电灯施加点火电压的点火状态然后最后到用预定的输出功率使放电灯点亮的照明状态的转换；第一控制单元，用于基于从第一计时器单元所提供的控制信号确定倒相电路的开关元件的闭合/断开时序，并且向倒相电路的开关元件输出驱动信号；第二控制单元，用于基于从控制IC的外部输入的控制信号控制驱动信号的周期变化和从第一控制单元所提供的驱动信号的产生，以便进行放电灯的调光控制或者倒相电路的控制；工作状态输出单元，用于输出与控制IC电路的工作状态对应的预定的状态信号；和工作设置电路，用于输入从工作状态输出单元提供的状态信号，并且向第二控制单元输出控制信号；其中工作状态输出单元输出与至少照明状态对应的状态信号。
2.根据权利要求1的器件，其中控制IC的工作状态输出单元输出与预热状态、点火状态、照明状态和第二控制单元正在工作的状态中的至少两种状态对应的状态信号。
3.根据权利要求2的器件，其中控制IC包括驱动单元，该驱动单元与整流器或者直流电源电路的输出端连接，用于当倒相电路停止工作时由控制电源提供控制功率，所述工作状态输出单元输出一状态信号，该状态信号与驱动单元工作以提供所述控制电源的状态相对应。
4.根据权利要求1至3中任意一个的器件，进一步包括无负载检测电路，用于检测放电灯是否与点亮器件连接，其中控制IC包括第一异常确定单元，用于基于从该无负载检测电路输入的检测信号确定异常状态的出现；和第一输出抑制单元，用于当检测到该异常状态时停止所述倒相电路的工作，其中所述工作状态输出单元输出与第一输出抑制单元正在工作的第一输出抑制状态对应的状态信号。
5.根据权利要求1的器件，进一步包括灯寿命检测电路，用于检测所述放电灯的剩余寿命，其中所述控制IC包括第二异常确定单元，用于基于从灯寿命检测电路输入的检测信号确定异常状态的出现；和第二输出抑制单元，用于当检测到异常状态时限制或者停止所述倒相电路的输出的产生，其中在从第一计时器单元的初始状态到状态转换阶段期间停止第二异常确定单元和第二输出抑制单元中至少一个的工作，其中在状态转换阶段中，终止第一计时器单元的初始状态，所述工作状态输出单元输出与第二输出抑制单元正在工作的第二输出抑制状态对应的状态信号。
6.权利要求5的器件，其中所述控制IC进一步包括第二计时器单元，用于确定第二输出抑制单元正在工作的输出抑制周期；和中止维持单元，用于在输出抑制周期已经结束并且第一计时器单元的工作从其初始状态被启动之后，当第二输出抑制状态终止时，一旦在第二输出抑制单元的工作的计数达到一预定值，维持所述倒相电路工作的中止，其中所述工作状态输出单元输出与所述第二抑制单元正在工作的第二抑制状态对应的状态信号和与所述中止维持单元正在工作的中止状态对应的状态信号。
7.根据权利要求1的器件，进一步包括低压检测电路，用于检测从交流电源提供的电压的降低，其中所述控制IC包括第三异常确定单元，用于基于从该低压检测电路输入的检测信号确定异常状态的出现；和第三输出抑制单元，用于当检测到该异常状态时，限制或者停止所述倒相电路的输出的产生，其中工作状态输出单元输出与第三输出抑制单元正在工作的第三输出抑制状态对应的状态信号。
8.根据权利要求1的器件，进一步包括平滑输出检测电路，用于检测直流电源电路的输出电压，其中直流电源电路包括至少一个开关元件，并且所述控制IC进一步包括差分放大器，用于比较从平滑输出检测电路输入的检测信号与预定的参考值；第三控制单元，用于基于来自该差分放大器的输出信号控制所述直流电源电路的开关元件的闭合/断开时序，并且向所述直流电源电路的开关元件输出驱动信号；第四异常确定单元，用于基于从平滑输出检测电路输入的该检测信号确定异常状态的出现；和第四输出抑制单元，用于当检测到该异常状态时停止向所述直流电源电路的开关元件输出该驱动信号，或者抑制所述倒相电路的输出的产生，其中工作状态输出单元输出与第四输出抑制单元正在工作的第四输出抑制状态对应的状态信号。
9.根据权利要求1的器件，其中从所述工作状态输出单元输出的状态信号是与所述控制IC的三个工作状态中至少一个对应的DC电压信号。
10.根据权利要求1的器件，其中从所述工作状态输出单元输出的状态信号是与所述控制IC的三个工作状态中至少一个对应的占空信号。
11.根据权利要求1的器件，其中从所述工作状态输出单元输出的状态信号包括占空信号和DC电压信号。
12.根据权利要求5至11中任何一项的器件，其中至少对应于第一输出抑制状态、第三输出抑制状态和第四输出状态的状态信号是相同的。
13.根据权利要求6的器件，其中在刚刚进入所述第一输出抑制状态之后的预定时间段中产生的状态信号与对应于所述第二输出抑制状态或者所述中止状态的状态信号一致，在该预定的时间段消逝之后输出的状态信号与对应于所述第二输出抑制状态或者所述中止状态的状态信号不同。
14.根据权利要求1的器件，其中所述控制IC进一步包括参考电压发生器，在进入预热状态之后，向所述工作设置单元输入从所述参考电压发生器向所述控制IC的外部输出的电压。
15.根据权利要求14的器件，其中从所述参考电压发生器向所述控制IC的外部输出的所述电压被提供为所述工作设置电路的控制电源。
16.根据权利要求6的器件，其中所述第一和第二计时器单元通过计算向其输入的参考时钟信号的数量确定状态转换时序和输出抑制周期，每个参考时钟信号都具有一定的频率，这些参考时钟信号由所述工作设置电路产生，其频率随所述状态信号变化。
17.根据权利要求5的器件，其中所述工作设置单元包括A/D转换器，用于将状态信号转换为数字信号，该状态信号从所述工作设置电路输入；时间计数器，用于根据表示至少照明状态的所述控制IC的状态信号测量累计时间；存储单元，用于存储该累计时间；工作校正单元，用于根据存储在所述存储单元中的累计时间向所述控制IC的第二控制单元输出控制信号；复位单元，用于根据与所述第二输出抑制状态或者所述中止状态对应的状态信号使存储在所述存储单元中的累计时间初始化；和转换到睡眠状态单元，用于根据与所述第一输出抑制状态对应的状态信号停止所述工作设置单元的工作。
18.一种照明设备，包括根据权利要求1至3中任意一项所述的放电灯点亮器件。
全文摘要
放电灯点亮器件包括通过由倒相电路的振荡输出所感应的L－C谐振点亮的放电灯。通过控制IC控制倒相电路的开关元件的闭合一断开操作，该控制IC包括用于确定工作状态信号之间转换的时序的计时器电路、用于向开关元件输出驱动信号的倒相器控制电路、用于控制驱动信号的产生的输出控制电路，和用于输出至少与照明状态对应的状态信号的工作状态输出电路。此外，该放电灯点亮器件包括工作设置电路，用于输入来自工作状态输出电路的状态信号，并且向输出控制电路输出控制信号。
文档编号H05B41/392GK1571615SQ200410035268
公开日2005年1月26日 申请日期2004年3月5日 优先权日2003年4月22日
发明者滨本胜信, 佐藤胜己, 神舍敏也 申请人:松下电工株式会社