专利名称：放电灯点亮装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用来自变频电路部的高频功率使放电灯点亮的放电灯点亮装置。例如，涉及在放电灯的预热后在使放电灯从启动转移到点亮时不对点亮电路的构成部件给予过大的电压和电流的电路方式。
背景技术：
在现有例(例如专利文献1)，利用以下那样的方式使放电灯点亮。
(1)首先，以比负载电路的固有振动频率高的预定振荡频率使变频电路在一定的时间内振荡来预热放电灯。
(2)其后，随着时间的经过，在使变频电路的振荡频率比负载电路的固有振动频率高且比预热的振荡频率低的范围内，使变频电路的振荡频率平滑地向频率低的方向变化并使之启动，同时通过平滑地变化到相位延迟电流流动的范围的点亮频率，使放电灯点亮。
在专利文献1中作为现有例被引用了的图6(在本申请中未图示)的控制例中，有以下的记载。在图6的控制例中记载有「如果将变频电路的振荡频率设定为比固有振动频率低的频率，则在转换频率之后到放电灯点亮为止的期间内，尽管是短的时间t2，但该图(e)中示出的那样的相位超前电流流过开关元件，同时流过导通状态的浪涌电流。」。
此外，在专利文献1中作为另外的现有例被示出了的图7的说明中，有以下的记载。在图7的说明的记载中，有「从图7(b)的共振特性曲线可知，在从频率f1起缓慢地降低振荡频率f直到频率f2为止的期间内，由于必定通过共振点f0，故在开关元件的电流为相位延迟模式的状态下放电灯1被施加充分的高电压而点亮，不会如图6中示出的控制方式那样在相位超前模式下放电灯点亮。但是，在预热时间的大半中不能得到预热电流，产生放电灯寿命的问题。」。
在专利文献1中，为了解决这些问题，提出了同时具有作为现有例引用了的图6的「以预定频率在一定的时间内振荡」这样的特征和图7的「平滑地使振荡频率变化」这样的特征的方式，利用该方式，可避免在开关元件中流过相位超前电流、以及可解决放电灯寿命的问题。
但是，在该情况下，即使在平滑地缓慢地降低了频率的情况下，在放电灯因灯丝的放电物质的消耗引起的寿命或放电灯的气密结构的不良引起的杂质气体的流入等的原因而不能点亮的情况下，变频电路也在相位超前模式下工作。因此，在放电灯不能点亮的情况下，存在变频电路的开关元件中在同时导通状态下流过电流、超过开关元件的ASO(安全工作区域)这样的问题。
专利文献1特开昭63-175389号公报发明内容本发明的目的在于，(1)提供下述的放电灯点亮装置通过监视放电灯的放电电流，在监视的结果因放电灯的不良等不流过放电电流、负载电路的共振尖锐度大的情况下，不转移到点亮频率，以抑制对开关元件施加过大的应力。
(2)此外，提供下述的放电灯点亮装置在正常地点亮的放电灯处于寿命末期而在点亮过程中无法点亮的情况下，转移到共振的尖锐度小的频率，以抑制对变频电路的开关元件施加过大的应力。
(3)再者，提供小型且廉价的放电灯点亮装置。
本发明的放电灯点亮装置是使放电灯点亮的放电灯点亮装置，其特征在于，具备直流电源部，供给直流电压；
变频电路部，该电路部是能控制振荡的频率的变频电路部，输入上述直流电源部供给的直流电压，将已输入的直流电压变换为自振荡的频率的高频电压，利用已变换的高频电压使由用共振用电容器和共振用电感器构成的串联共振电路和与共振用电容器并联连接的放电灯构成的负载电路部工作；以及放电电流监视部，在上述变频电路部以预定频率振荡并将直流电压变换为高频电压的情况下，监视利用上述负载电路部的放电灯的放电发生的放电电流，根据放电电流的监视的结果来控制上述变频电路部的振荡中的频率。
其特征在于上述放电电流监视部根据放电电流的监视的结果使上述变频电路部的振荡中的频率停止振荡。
其特征在于上述放电电流监视部根据放电电流的监视的结果进行使上述变频电路部的振荡中的频率转移到不同的频率的控制。
其特征在于在上述变频电路部以预定频率振荡并将直流电压变换为高频电压的情况下，在放电电流的监视的结果检测出了从放电电流未流动的状态开始流动的情况下，上述放电电流监视部进行使上述变频电路部的振荡中的频率转移到预先被设定了的其它的频率的控制。
其特征在于在上述变频电路部以使上述放电灯启动用的启动频率振荡并将直流电压变换为高频电压的情况下，在放电电流的监视的结果检测出了从放电电流未流动的状态开始流动的情况下，上述放电电流监视部进行使上述变频电路部的振荡中的启动频率转移到使上述放电灯点亮用的点亮频率的控制。
其特征在于在上述变频电路部以预定频率振荡并将直流电压变换为高频电压的情况下，在放电电流的监视的结果检测出了从放电电流流动的状态成为不流动的情况下，上述放电电流监视部进行使上述变频电路部的振荡中的频率转移到预先被设定了的其它的频率的控制。
其特征在于在上述变频电路部以使上述放电灯点亮用的点亮频率振荡并将直流电压变换为高频电压的情况下，在放电电流的监视的结果检测出了从放电电流流动的状态成为不流动的情况下，上述放电电流监视部进行使上述变频电路部的振荡中的点亮频率转移到使上述放电灯启动用的启动频率的控制。
其特征在于上述启动频率是比上述负载电路部的固有振动频率高的频率，上述点亮频率是比上述负载电路部的固有振动频率低的频率。
其特征在于上述启动频率和上述点亮频率是比上述负载电路部的固有振动频率高的频率。
其特征在于上述放电电流监视部具备检测出上述放电电流是否流动的变流器。
其特征在于在上述负载电路部中，将上述共振用电感器一侧连接到上述变频电路部上，将互相并联连接的上述共振用电容器和上述放电灯的一侧经上述变流器连接到上述直流电源部的负极一侧。
其特征在于在上述负载电路部中，将上述共振用电感器一侧连接到上述变频电路部上，将互相并联连接的上述共振用电容器和上述放电灯的一侧连接到上述直流电源部的负极一侧。
根据本发明，在利用具备开关元件的变频电路使放电灯点亮的放电灯点亮装置中，可抑制对变频电路的开关元件施加过大的应力，同时可将放电灯点亮装置作成小型、廉价的装置。
图1是实施形态1中的放电灯点亮装置1000的框图。
图2是实施形态1中的放电灯点亮装置1000的电路图。
图3是实施形态1中的直流电源部200的电路图。
图4是说明实施形态1中的放电灯点亮装置1000的工作的波形图。
图5是实施形态1中的放电灯点亮装置1000的工作的流程图。
图6是实施形态2中的放电灯点亮装置2000的电路图。
图7是说明实施形态3中的放电灯点亮装置1000的工作的波形图。
具体实施例方式
实施形态1.
使用图1～图5说明实施形态1。实施形态1涉及在使用变频电路部使放电灯点亮的放电灯点亮装置中监视放电灯放电的放电电流并根据放电电流的监视结果控制变频电路部的振荡中的频率的放电灯点亮装置。
图1是示出实施形态1中的放电灯点亮装置1000的结构的框图。放电灯点亮装置1000具备直流电源部200、变频电路部300、放电灯负载电路L100(负载电路部)、放电电流监视部400、振荡控制IC4和预热定时电路PH100。放电灯负载电路L100具备串联共振电路和放电灯。后面在图2的说明中叙述这些结构要素的具体的电路结构。
以下，用下面的记号表示频率。
(1)用f0表示放电灯负载电路L100的「固有振动频率」。
(2)用f1表示预热放电灯用的「预热频率」。
(3)用f2表示启动放电灯用的「启动频率」。
(4)用f3表示点亮放电灯用的「点亮频率」。
再有，如后面在图2的说明中叙述的那样，变频电路部300由开关元件来构成，根据振荡控制IC4的振荡的频率并通过开关元件的导通截止来振荡。即，变频电路部300的振荡频率与振荡控制IC4的振荡频率是相同的。
以下，将若施加预定启动电压就点亮的正规的放电灯称为「点亮灯」。此外，将因某种不良情况即使施加若是正规的放电灯就点亮的启动电压也不点亮的放电灯称为「不亮灯」。
参照图1，说明放电灯点亮装置1000的工作的概要。
(1)后面在图2的说明中叙述放电灯负载电路L100的电路结构，而放电灯负载电路L100由用共振用电容器和共振用电感器构成的串联共振电路和与该共振用电容器并联连接的放电灯构成。
(2)直流电源部200对变频电路部300供给直流电压。
(3)变频电路部300可利用控制来变更变频电路部300的自振荡的频率，输入直流电源部200供给的直流电压，将该直流电压变换为自振荡的频率的高频电压。然后，利用已变换的高频电压使放电灯负载电路L100工作。
(4)振荡控制IC4以预定频率使变频电路部300振荡。
(5)在经过预定时间后，预热定时电路PH100使正以预热频率f1振荡的振荡控制IC4以启动频率f2振荡。
(6)在变频电路部300以预定频率振荡并将直流电压变换为高频电压的情况下，放电电流监视部400监视流过放电灯负载电路的放电灯的放电电流，根据放电电流的监视的结果来控制变频电路部300的振荡中的频率。
图2示出了实施形态1中的放电灯点亮装置1000的具体的电路结构图。参照图2，说明放电灯点亮装置1000的电路结构。
(1)在图2中，直流电源部200例如是在对商用电源进行整流后用电容器进行平滑以对变频电路部300供给直流电压的结构。后面在图3的说明中叙述细节。
(2)变频电路部300由作为开关元件的MOSFET(金属-氧化物-半导体场效应晶体管)2和MOSFET3构成。再有，在MOSFET2和MOSFET3的漏、源间在反方向上内置了未图示的二极管。
(3)放电灯负载电路L100由用电容器C8(共振用电容器)和扼流圈L6(共振用电感器)构成的串联共振电路和与电容器C8并联连接的放电灯7构成。放电灯负载电路L100还具备耦合电容器5。将该放电灯负载电路L100的一端经耦合电容器5连接到MOSFET2与MOSFET3的连接点上，将另一端经变流器9连接到直流电源部200的负极上。
(4)振荡控制IC4使MOSFET2和MOSFET3交替地导通/截止。即，振荡控制IC4用直流电源部200的负极与输出端子LO间的电压使MOSFET3导通/截止，用Vs端子与输出端子HO间的电压使MOSFET2导通/截止。此外，Vcc记号表示从未图示的电路部供给的振荡控制IC4的驱动电压。例如，作为振荡控制IC4，相当于IR公司的IR2153。
(5)预热定时电路PH100控制放电灯7的预热时间。在预热定时电路PH100中，将电阻21与电容器22的串联电路连接在振荡控制IC驱动电压Vcc与直流电源部200的负极间。将齐纳二极管23的阴极连接到电阻21与电容器22的连接点上，将阳极连接到NPN晶体管25的基极上。将NPN晶体管25的发射极连接到直流电源部200的负极上，将集电极经电容器24连接到振荡控制IC4的Ct端子上。将电阻27连接到振荡控制IC4的Rt端子与Ct端子间。此外，将电容器26连接到Ct端子与直流电源部200的负极之间。
(6)放电电流监视部400监视放电灯7的放电电流，根据放电电流的监视结果，控制变频电路部300的振荡的频率。放电电流监视部400具备变流器9和点亮检测电路Lop100。关于变流器9和点亮检测电路Lop100进行说明。
(a)变流器9.
变流器9具有下述的输出线圈，该线圈对于流过电容器C8的电流不发生输出、对于流过放电灯7的放电电流发生输出。将该变流器9连接在电容器C8与放电灯7的灯丝端子间。即，在放电灯7与电容器C8的直流电源部200的负极一侧连接点上连接具有2个1次线圈Np1和Np2以及2次线圈Ns1的变流器9。变流器9的1次线圈Np1和Np2的圈数是相同的。此外，以用「·」记号示出的极性来连接变流器9的Np1、Np2、Ns1。于是，对于流过电容器C8的电容器电流不发生变流器9的输出电压，只对于流过放电灯的放电电流发生输出电压。
(b)点亮检测电路Lop100.
点亮检测电路Lop100判断放电灯7的放电电流的有无、大小。将点亮检测电路Lop100的电容器31的一端连接到振荡控制IC4的Ct端子上，将另一端连接到NPN晶体管30的集电极上。将NPN晶体管30的发射极连接到直流电源部200的负极上。将电阻32连接在NPN晶体管30的基极、发射极间。将电阻33的一端连接到NPN晶体管的基极上，将其另一端经二极管35、变流器9的2次线圈Ns1连接到直流电源部200的负极上。将电容器34连接在电阻33与二极管35的阴极的连接点与直流电源部200的负极间。将电阻36连接在二极管35的阳极与直流电源部200的负极间。
再有，在图3中示出从商用电源得到直流电源的情况的直流电源部200的结构例。如图3中所示，被构成为在用二极管桥1b对从商用电源1a输出的交流电源进行了全波整流后，用平滑化电容器1c进行平滑化，作为直流电源输出给负载电路。
其次，参照图4和图5，说明放电灯点亮装置1000的工作。
图4是说明放电灯点亮装置1000的工作用的波形图。
图5是说明放电灯点亮装置1000的工作用的流程图。
首先，说明图4。
(a1)示出振荡控制IC4的振荡频率的对于时间t的经过。
(a2)示出电容器C8的电压Vc8对于振荡控制IC4的振荡频率的变化的特性。在(a2)中用实线示出的「A的特性」是未流过放电灯7的放电电流IL7的情况的特性。作为「A的特性」的例子，是放电灯7在点亮前的「预热状态」的情况或放电灯7在点亮后因寿命末期的缘故而成为不能放电的情况。此外，用虚线示出的「B的特性」是在放电灯7中流过放电电流的情况的特性。
(b)示出电容器C8的电流Ic8的时间经过。
(C1)示出放电灯7为正常(点亮灯)的情况的放电电流IL7。
(C2)示出放电灯7为不良而不能放电(不亮灯)的情况的放电电流IL7。
(C1)和(C2)的放电电流IL7的波形与在连接到变流器9的2次线圈Ns1上的电阻36的两端得到的电压呈相似形。
(d)示出预热定时电路PH100的NPN晶体管25的集电极、发射极间电压VCE。
(e1)示出放电灯7正常放电(正常点亮)了的情况的点亮检测电路Lop100的NPN晶体管30的VCE。
(e2)示出放电灯7为不良而不能放电的情况的NPN晶体管30的集电极、发射极间电压VCE。
其次，参照图5的流程图，说明放电灯点亮装置1000的工作。
(1)(振荡控制IC4、变频电路部300)在图2中，如果投入直流电源(S101)，则振荡控制IC4以用电阻27和电容器26决定的预热频率f1开始振荡。于是，变频电路部300也以预热频率f1开始振荡。将该预热频率f1选定为比用放电灯负载电路L100的扼流圈L6和电容器C8决定的固有振动频率f0高的频率(f0＜f1)(S102)。
(2)(预热定时电路PH100)其后，在预热定时电路PH100中，NPN晶体管25在经过用电容器22和电阻21决定的时间t1后导通(S103)。利用NPN晶体管25的导通，由于预热定时电路PH100的电容器24与电容器26被并联连接，故振荡控制IC4的振荡频率从预热频率f1降低到启动频率f2(S104)。于是，变频电路部300的振荡频率也从f1降低到f2。通过振荡频率从f1降低到f2，流过电容器C8的电流如图4的(b)示出的t2期间所示那样增加。
(3)(放电灯负载电路L100)考虑放电灯7为点亮灯的情况。
如果振荡频率从f1降低到f2，则电容器C8的两端电压增加(S105)。于是，在放电灯7为(点亮灯)的情况下(S106是“否”)，如(C1)中所示，在放电灯7中放电电流也开始流动，开始流动的放电电流逐渐地增加。在图4的(a2)中，在t1期间和t2期间中的放电电流流过放电灯7之前的期间中，以共振的尖锐度大的「A的特性」工作。在放电电流开始流过放电灯7的情况下(S107)，(a2)的电容器C8的电压特性从「A的特性」转移到「B的特性」。
(4)(放电电流监视部400)在此，变流器9的2个1次线圈Np1和Np2的圈数相同，以图示的极性进行了卷绕。于是，由于t1的期间中不流过放电电流，故在其2次线圈Ns1中不发生电压。然后，在t2的期间中在(C1)中示出的放电电流开始流动时，在电阻36的两端发生与其放电电流呈相似形的电压(S108)。在电阻36中产生的电压被二极管35和电容器34整流、平滑，被施加到NPN晶体管30的基极上。NPN晶体管30因该被施加的电压而成为导通状态(S109)。
(5)(振荡控制IC4、变频电路部300)如果NPN晶体管30导通，则由于电容器31进而与电容器26并联连接，故振荡控制IC4的振荡频率进一步下降，以点亮频率f3来振荡(S110)。于是，变频电路部300也以f3开始振荡。
(6)(放电灯负载电路L100)在振荡频率从启动频率f2转移到点亮频率f3时，图4的(a2)中的放电灯负载电路L100的共振特性已从「A的特性」转移到了「B的特性」。于是，在作为开关元件的MOSFET2、MOSFET3中不流过相位超前电流，同时也不成为导通状态。于是，可安全地转移到正常放电状态。
(7)(放电电流监视部400)考虑放电灯7为「不亮灯」的情况。由于放电灯7为不良，故在即使变频电路部300以启动频率f2来驱动也不流过放电电流的情况下(S106是“是”)，电阻36的两端不发生电压(S111)。于是，NPN晶体管30继续截止(S112)。因此，由于振荡控制IC4的频率不会降低到固有振动频率f0(S113)，故可防止在作为开关元件的MOSFET2、MOSFET3中流过相位超前电流。
此外，在作为「不亮灯」的放电灯7因寿命末期等的原因从点亮状态成为不能放电的情况下，不流过放电电流，在电阻36中不发生电压。因此，NPN晶体管30从导通成为截止状态。因而，振荡频率从点亮频率f3转移到相位超前电流不流过MOSFET2、3的启动频率f2。
在点亮检测电路Lop100中，在电阻33比电阻36大很多的情况下，通过改变电阻36的大小，可使基于放电电流的检测电压变化。此外，通过改变电阻33与电阻32的比率，可变更NPN晶体管30对于放电电流IL7导通的水平。即，可根据放电电流IL7的大小使NPN晶体管30导通，因而，可根据放电电流IL7的大小来控制变频电路部300的振荡频率。
再有，在即使以启动频率f2继续驱动变频电路部300在放电灯7中也不流过放电电流的情况下，也可作成在放电电流监视部400中具备在经过预定时间后使变频电路部300的振荡停止的停止振荡电路的结构。利用附加该停止振荡电路，可防止在放电灯7的不良状态下继续运转的情况。
再有，点亮检测电路Lop100不限于图2中示出了的电路结构，当然也可以是起到与其同等的作用的其它的结构。
如上所述，按照本实施形态1，用变流器9检测出放电灯7的放电电流IL7，用点亮检测电路Lop100判断放电电流IL7的有无和大小。而且，在放电灯7中流过放电电流IL7的情况下，从启动频率f2转移到点亮频率f3，在不流过放电电流IL7的情况下，以启动频率f2使其工作。因此，可防止在作为开关元件的MOSFET2、MOSFET3中流过相位超前电流同时成为导通状态而施加过大的应力的情况。
此外，可提供下述的放电灯点亮装置在放电灯(点亮灯)在正常点亮中处于寿命末期而成为不能点亮的情况下，也转移到共振的尖锐度小的频率，以抑制对开关元件施加过大的应力。
由于放电灯点亮装置1000的放电电流监视部400根据放电电流的监视结果来控制变频电路部300的振荡中的频率，故不限于点亮灯的情况，即使是不亮灯的情况，或即使是因寿命末期的缘故从点亮中成为不能点亮的放电灯的情况，也可防止对变频电路部300的MOSFET2、3(开关元件)施加过大的应力的情况。
由于放电灯点亮装置1000的放电电流监视部400根据放电电流的监视结果来使变频电路部300的振荡中的频率停止振荡，故即使是因寿命末期的缘故从点亮状态成为不能点亮状态的放电灯的情况，也可防止对变频电路部300的MOSFET2、3(开关元件)施加过大的应力的情况。
由于在检测出了放电电流监视部400从放电电流未流动的状态开始流动的情况下放电灯点亮装置1000进行使变频电路部300的振荡中的频率转移到其它的频率的控制，故即使是不亮灯的情况，也可防止对变频电路部300的MOSFET2、3(开关元件)施加过大的应力的情况。
由于在检测出了放电电流监视部400从放电电流未流动的状态开始流动的情况下放电灯点亮装置1000进行使变频电路部300的振荡中的频率转移到其它的频率的控制，故即使是因寿命末期的缘故从点亮状态成为不能点亮状态的放电灯的情况，也可防止对变频电路部300的MOSFET2、3(开关元件)施加过大的应力的情况。
由于放电灯点亮装置1000的放电电流监视部400具备变流器9，故能用简易的结构容易地检测出放电电流。
实施形态2.
图6是示出实施形态2的放电灯点亮装置2000的结构的电路图。放电灯点亮装置2000是对于图2中示出的放电灯点亮装置1000的电路结构中变更为将变流器9的1次线圈Np1和Np2的连接位置连接在扼流圈L6与放电灯7之间的结构。再有，与放电灯点亮装置1000同样，在放电灯点亮装置2000的情况下，点亮检测电路Lop100和变流器9也构成放电电流监视部400。
如图6中所示，在放电灯点亮装置2000的情况下，也用变流器9检测出放电电流IL7，用点亮检测电路Lop100判断放电电流IL7的有无和大小。而且，在放电灯7中流过放电电流IL7的情况下，从启动频率f2转移到点亮频率f3，在不流过放电电流IL7的情况下，以启动频率f2使其工作。因此，可防止在作为开关元件的MOSFET2、MOSFET3中流过相位超前电流同时成为导通状态而施加过大的应力的情况。此外，在放电灯在正常点亮中处于寿命末期而成为不能点亮的情况下，也转移到共振的尖锐度小的频率，以抑制对开关元件施加过大的应力。
再有，如果着眼于变流器9的1次线圈(Np1，Np2)和2次线圈(Ns1)来比较图2的放电灯点亮装置1000和图6的放电灯点亮装置2000，则图2的放电灯点亮装置1000可减小放电灯7的两端电压的部分。因此，由于放电灯点亮装置1000的结构可减小1次线圈与2次线圈之间的绝缘电压规格，故实施形态1的放电灯点亮装置1000的变流器9的配置是较为理想的。
此外，关于扼流圈L6和放电灯7的连接顺序，与扼流圈L6相比将放电灯7配置在直流电源部200的负极一侧可减小变流器9的1次线圈与2次线圈之间的电压。即，在放电灯负载电路L100中，将放电灯7配置在直流电源部200的负极一侧，此外，通过将变流器9的连接位置设置在放电灯7与直流电源部200的负极的连接一侧，具有可将变流器9作成小型化的装置并廉价地来构成的效果。
实施形态3.
图7是说明实施形态3的放电灯点亮装置3000的工作用的波形图。放电灯点亮装置3000的电路结构与放电灯点亮装置1000或放电灯点亮装置2000相同。因此，未图示放电灯点亮装置3000的电路结构。
相对于图4来说，图7是将点亮频率f3设定为比放电灯负载电路L100的固有振动频率f0高的波形图。即，如图7的(a2)中所示，定为固有振动频率f0＜点亮频率f3＜启动频率f2＜预热频率f1。再有，图7中的(a)～(e2)与图4的情况是同样的。
在图7中，通过使放电灯负载电路L100的预热频率f1、启动频率f2、点亮频率f3的任一个都比固有振动频率f0高，相位超前电流不会流过MOSFET2、MOSFET3。但是，如图7中所示，在放电电流IL7未流过放电灯7的情况下(「A的特性」的情况)，电容器C8的电压Vc8如下述(式1)中所示。
Vc8:Af2＜Vc8:Af3 (式1)
其中，「Vc8:Af2」表示电容器C8的f2中的工作电压(A的特性)。「Vc8:Af3」表示电容器C8的f3中的工作电压(A的特性)。
从上述(式1)可明白，即使在以比固有振动频率f0高的频率使其工作的情况下，如果假定在放电灯7中未流过放电电流IL7的状态下转移到点亮频率f3，则在作为开关元件的MOSFET2、3中流过比启动频率f2大的电流，必须有相对地更大的电流的开关元件。由于对扼流圈L6施加与电容器C8的电压大致相等的电压，故也必须有相对地更大的尺寸的扼流圈L6(不过，是在耦合电容器5的电容值比电容器C8的电容值充分大的情况下)。
在上述的情况下，利用放电电流监视部400具备的变流器9检测出放电灯7的放电电流IL7，通过利用放电电流监视部400将变频电路部300控制成只在流过放电电流IL7的情况下从启动频率f2转移到点亮频率f3，放电灯7点亮后的电容器C8的电压成为Vc8:Bf3。于是，可使电容器C8的电压Vc8的最大值小于等于「Vc8:Af2」。即，即使在用放电灯负载电路L100的预热频率f1、启动频率f2、点亮频率f3的任一个比具备上述扼流圈L6和电容器C8的放电灯负载电路L100的固有振动频率f0高的频率使其工作的情况下，也可抑制流过作为开关元件的MOSFET2、3的最大电流，同时具有可将扼流圈L6等的放电灯负载电路L100的部件作成小型化的部件并廉价地来构成的效果。
以上已说明的实施形态1的放电灯点亮装置1000设置了放电电流监视部400，在该放电电流监视部400中，在电容器C8与放电灯7的灯丝端子间连接具有下述的输出线圈的变流器9，该线圈对于流过电容器C8的电流不发生输出、对于流过放电灯7的放电电流IL7发生输出，在变流器9的输出线圈中产生输出的情况下转移到预定点亮频率f3。因此，可提供下述的放电灯点亮装置不会施加因在作为开关元件的MOSFET2、3中流过相位超前电流同时成为导通状态导致的过大的应力，同时在放电灯在正常点亮中处于寿命末期而成为不能点亮的情况下，转移到共振的尖锐度小的频率，以免对开关元件施加过大的应力。
由于实施形态1的放电灯点亮装置1000在直流电源部200的负极一侧配置了放电灯7，在放电灯7与直流电源部200的负极的连接一侧设置了变流器9，故可将变流器9作成小型化的装置并廉价地来构成。
即使在实施形态3的放电灯点亮装置3000将预热频率(f1)、启动频率(f2)、预定点亮频率(f3)的任一个都设定为比放电灯负载电路L100的固有振动频率f0高的情况下，也可抑制流过作为开关元件的MOSFET2、3的最大电流。此外，与开关元件的小型化一起，可将扼流圈L6等的放电灯负载电路L100的部件作成小型化的部件并廉价地来构成。
以上的实施形态的放电灯点亮装置是一种将包含由电感器与电容器的串联电路和与该电容器并联连接的放电灯构成的负载电路的变频电路连接到直流电源上、使上述变频电路的振荡频率可变并控制振荡输出来使放电灯点亮的放电灯点亮装置，其特征在于设置了放电电流监视部，其中，在上述电容器与上述放电灯的灯丝端子间连接具有下述的输出线圈的变流器，该线圈对于上述电容器电流不发生输出、对于上述放电灯的放电电流发生输出，在上述变流器的输出线圈中产生输出的情况下转移到预定点亮频率(f3)。
以上的实施形态的放电灯点亮装置是一种将包含由电感器与电容器的串联电路和与该电容器并联连接的放电灯构成的负载电路的变频电路连接到直流电源上、使上述变频电路的振荡频率可变并控制振荡输出来使放电灯点亮的放电灯点亮装置，其特征在于在上述直流电源的负极一侧配置上述放电灯，同时设置了放电电流监视部，其中，在上述电容器与上述放电灯的灯丝端子间连接具有下述的输出线圈的变流器，该线圈对于上述电容器电流不发生输出、对于上述放电灯的放电电流发生输出，在上述变流器的输出线圈中产生输出的情况下转移到预定点亮频率(f3)。
以上的实施形态的放电灯点亮装置的特征在于在上述放电灯与上述上述直流电源的负极的连接一侧设置上述变流器而构成。
以上的实施形态的放电灯点亮装置的特征在于预热频率(f1)和启动频率(f2)成为比上述电感器和上述电容器的的固有振动频率(f0)高的频率，预定点亮频率(f3)比上述固有振动频率(f0)低的频率。
以上的实施形态的放电灯点亮装置的特征在于预热频率(f1)、启动频率(f2)和预定点亮频率(f3)都成为比上述电感器和上述电容器的固有振动频率(f0)高的频率。
权利要求
1.一种使放电灯点亮的放电灯点亮装置，其特征在于，具备直流电源部，供给直流电压；变频电路部，该电路部是能控制振荡频率的变频电路部，输入上述直流电源部供给的直流电压，将已输入的直流电压变换为自振荡频率的高频电压，利用已变换的高频电压使由用共振用电容器和共振用电感器构成的串联共振电路和与上述共振用电容器并联连接的上述放电灯构成的负载电路部工作；以及放电电流监视部，在上述变频电路部以预定频率振荡并将直流电压变换为高频电压的情况下，监视利用上述负载电路部的放电灯的放电发生的放电电流，根据放电电流的监视结果来控制上述变频电路部的振荡中的频率。
2.如权利要求1中所述的放电灯点亮装置，其特征在于上述放电电流监视部根据放电电流的监视结果使上述变频电路部的振荡中的频率停止振荡。
3.如权利要求1中所述的放电灯点亮装置，其特征在于上述放电电流监视部根据放电电流的监视结果进行使上述变频电路部的振荡中的频率转移到不同频率的控制。
4.如权利要求3中所述的放电灯点亮装置，其特征在于在上述变频电路部以预定频率振荡并将直流电压变换为高频电压的情况下，在放电电流的监视结果检测出了从放电电流未流动的状态开始流动的情况下，上述放电电流监视部进行使上述变频电路部的振荡中的频率转移到预先被设定了的其它频率的控制。
5.如权利要求4中所述的放电灯点亮装置，其特征在于在上述变频电路部以使上述放电灯启动用的启动频率振荡并将直流电压变换为高频电压的情况下，在放电电流的监视结果检测出了从放电电流未流动的状态开始流动的情况下，上述放电电流监视部进行使上述变频电路部的振荡中的启动频率转移到用于使上述放电灯点亮的点亮频率的控制。
6.如权利要求3中所述的放电灯点亮装置，其特征在于在上述变频电路部以预定频率振荡并将直流电压变换为高频电压的情况下，在放电电流的监视结果检测出了从放电电流正在流动的状态成为不流动的情况下，上述放电电流监视部进行使上述变频电路部的振荡中的频率转移到预先被设定了的其它频率的控制。
7.如权利要求6中所述的放电灯点亮装置，其特征在于在上述变频电路部以用于使上述放电灯点亮的点亮频率振荡并将直流电压变换为高频电压的情况下，在放电电流的监视结果检测出了从放电电流正在流动的状态成为不流动的情况下，上述放电电流监视部进行使上述变频电路部的振荡中的点亮频率转移到用于使上述放电灯启动的启动频率的控制。
8.如权利要求5或7的任一项中所述的放电灯点亮装置，其特征在于上述启动频率是比上述负载电路部的固有振动频率高的频率，上述点亮频率是比上述负载电路部的固有振动频率低的频率。
9.如权利要求5或7的任一项中所述的放电灯点亮装置，其特征在于上述启动频率和上述点亮频率是比上述负载电路部的固有振动频率高的频率。
10.如权利要求1～7的任一项中所述的放电灯点亮装置，其特征在于上述放电电流监视部具备检测上述放电电流是否正在流动的变流器。
11.如权利要求10中所述的放电灯点亮装置，其特征在于在上述负载电路部中，将上述共振用电感器一侧连接到上述变频电路部上，将互相并联连接的上述共振用电容器和上述放电灯的一侧经上述变流器连接到上述直流电源部的负极一侧。
12.如权利要求3中所述的放电灯点亮装置，其特征在于在上述负载电路部中，将上述共振用电感器一侧连接到上述变频电路部上，将互相并联连接的上述共振用电容器和上述放电灯的一侧连接到上述直流电源部的负极一侧。
全文摘要
在利用具备开关元件的变频电路使放电灯点亮的放电灯点亮装置中，抑制对变频电路的开关元件施加过大的应力。放电灯点亮装置(1000)具备直流电源部(200)，供给直流电压；变频电路部(300)，该电路部是能控制振荡的频率的变频电路部，输入直流电源部(200)供给的直流电压，变换为自振荡的频率的高频电压，利用已变换的高频电压使由用共振用电容器和共振用电感器构成的串联共振电路和与上述共振用电容器并联连接的放电灯构成的放电灯负载电路(L100)工作；以及放电电流监视部(400)，在变频电路部(300)以预定频率振荡并将直流电压变换为高频电压的情况下，监视放电灯的放电电流，根据监视的结果来控制变频电路部(300)的振荡中的频率。
文档编号H05B41/14GK1956616SQ20061005977
公开日2007年5月2日 申请日期2006年3月7日 优先权日2005年10月27日
发明者高桥修 申请人:三菱电机株式会社, 三菱电机照明株式会社