專(zhuān)利名稱(chēng)：放電燈起動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有利用自激勵(lì)式逆變器電路提供的高頻電流使放電燈起動(dòng)的起動(dòng)裝置的保護(hù)電路的放電燈起動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
根據(jù)專(zhuān)利文獻(xiàn)1所述的放電燈起動(dòng)裝置配置有整流交流電源，使之平滑的整流平滑電路1；由包括連接在整流平滑電路1的輸出端的兩個(gè)開(kāi)關(guān)元件Q1、Q2的串聯(lián)電路以及連接在開(kāi)關(guān)元件Q2兩端的電流變流器CT等構(gòu)成的負(fù)載電路在內(nèi)的自激勵(lì)式逆變器電路2；由發(fā)生在電流變流器CT的次級(jí)線圈n22的電流充電的平滑電容器C5；具有監(jiān)視平滑電容器C5的兩端電壓的齊納穩(wěn)壓二極管ZD3的壽命末期檢測(cè)電路8；保持檢測(cè)異常狀態(tài)的逆變器電路2的輸出抑制狀態(tài)的壽命末期保持電路7。
(專(zhuān)利文獻(xiàn)1)特開(kāi)2001-93690號(hào)公報(bào)(0026～0033段、圖1～圖3)根據(jù)專(zhuān)利文獻(xiàn)1的圖1、圖2所示的發(fā)明的實(shí)施方式的電路圖，將用于識(shí)別檢測(cè)放電燈的正常與壽命末期的電流的信號(hào)設(shè)定為連接在負(fù)載電路上的電流變流器CT的次級(jí)線圈n22所產(chǎn)生的電流充電的平滑電容器C5的電壓。然而，由于放電燈的電流即使在正常狀態(tài)下也會(huì)因輸入電源電壓的變化而有所增減，因而存在著平滑電容器5的電壓也會(huì)在輸入電源電壓高時(shí)變高，相反，在輸入電源電壓低時(shí)變低的問(wèn)題。
另外還存在以下問(wèn)題正如圖3所示，由于用來(lái)識(shí)別監(jiān)視放電燈的電流正常與處于壽命末期的齊納穩(wěn)壓二極管ZD3的電壓值是固定的，因而識(shí)別監(jiān)視電平與檢測(cè)信號(hào)的差受電源電壓的變動(dòng)影響，輸入電源電壓低時(shí)變高，輸入電源電壓高時(shí)變低。這樣一來(lái)，就會(huì)出現(xiàn)當(dāng)輸入電源電壓低時(shí)，壽命末期的檢測(cè)電路的保護(hù)動(dòng)作會(huì)變得不可靠，以及與之相反，當(dāng)輸入電源電壓高時(shí)即使在放電燈正常的情況下，也有可能實(shí)施不必要的保護(hù)動(dòng)作。
此外，還存在著必須使用零件性能一致性好的高價(jià)產(chǎn)品的問(wèn)題。此外，在負(fù)載電路中可安裝多個(gè)個(gè)放電燈的情況下，由于電容器C5的電壓是由多個(gè)個(gè)放電燈的合成電流中獲取的檢測(cè)信號(hào)形成，因而存在很難可靠檢測(cè)壽命末期的問(wèn)題。尤其是在負(fù)載電路中可安裝多個(gè)個(gè)放電燈的情況下，而且即使不全部安裝放電燈也能起動(dòng)的，所謂可間隔起動(dòng)裝置的情況下，由于正常的負(fù)載電流值不固定，因而存在采用專(zhuān)利文獻(xiàn)1的方式無(wú)法應(yīng)對(duì)的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是針對(duì)上述現(xiàn)有裝置的問(wèn)題而提出的，本發(fā)明的首要目的在于提供一種可不受直流電源的電壓變動(dòng)影響，無(wú)誤動(dòng)作地穩(wěn)定識(shí)別放電燈的正常放電與異常放電的放電燈起動(dòng)裝置。
此外，本發(fā)明的第2個(gè)目的在于提供一種在多個(gè)個(gè)放電燈之中即使拔去任何一個(gè)，檢測(cè)其余放電燈的正常起動(dòng)與異常起動(dòng)狀態(tài)的峰間電壓檢測(cè)電路的輸出電壓之差與裝有所有放電燈時(shí)的檢測(cè)電壓之差無(wú)變化，即使拔去某個(gè)放電燈也能象安裝著全部放電燈時(shí)一樣檢測(cè)放電燈的異常情況的放電燈起動(dòng)裝置。
此外，本發(fā)明的第3個(gè)目的在于提供一種加大正常放電時(shí)的檢測(cè)電壓和識(shí)別判定電壓電壓電平的差以及異常放電時(shí)的檢測(cè)電壓和識(shí)別判定電壓電平的差，可在峰間電壓檢測(cè)電路以及判定電路中將廉價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)件作為構(gòu)成件使用的放電燈起動(dòng)裝置。
本發(fā)明涉及的放電燈起動(dòng)裝置具有直流電源，由將該直流電源提供的直流電變?yōu)楦哳l電流的兩個(gè)開(kāi)關(guān)元件的半電橋電路構(gòu)成的逆變器電路，扼流圈，以及通過(guò)放電燈連接在該扼流圈上的耦合電容器以及由該耦合電容器連接在上述直流電源的正負(fù)極上的二極管，在配置有利用上述逆變器電路產(chǎn)生的高頻電流使上述放電燈起動(dòng)的放電燈負(fù)載電路，以及根據(jù)上述放電燈的電壓使上述逆變器停止工作的保護(hù)電路的放電燈起動(dòng)裝置之中，上述保護(hù)電路配置有檢測(cè)設(shè)置在上述放電燈負(fù)載電路的扼流圈上的次級(jí)線圈產(chǎn)生的峰間電壓的峰間電壓檢測(cè)電路，比較用該峰間電壓檢測(cè)電路檢測(cè)的上述峰間電壓以及將上述直流電源的電壓分壓之后得到的電壓，當(dāng)上述峰間電壓高時(shí)，輸出使上述逆變器電路的振蕩停止的停止信號(hào)的判定電路，通過(guò)該判定電路的上述停止信號(hào)使上述逆變器電路的振蕩停止的同時(shí)，持續(xù)該停止?fàn)顟B(tài)的保持電路。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的放電燈起動(dòng)裝置構(gòu)成的電路圖。
圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式的放電燈起動(dòng)裝置的直流電源的電路圖。
圖3是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的放電燈起動(dòng)裝置的動(dòng)作的特性圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的放電燈起動(dòng)裝置構(gòu)成的電路圖，圖2是從商用電源獲取直流電源時(shí)的直流電源的電路圖，圖3是說(shuō)明放電燈起動(dòng)裝置的動(dòng)作的特性圖。在圖1之中，從商用電源獲得直流電源1，逆變器電路則由MOSFET2、3構(gòu)成的開(kāi)關(guān)元件構(gòu)成。
放電燈負(fù)載電路L100由扼流圈5，以及經(jīng)放電燈6與該扼流圈5連接的耦合電容器8，與放電燈6并聯(lián)的電容器7，以及陽(yáng)極與直流電源1的負(fù)極連接，陰極與放電燈6和耦合電容器8的接點(diǎn)連接的二極管21，陰極與直流電源1的正極相連，陽(yáng)極與二極管21的陰極連接的二極管22構(gòu)成。
放電燈負(fù)載電路L110的構(gòu)成與放電燈負(fù)載電路L100相同，是與放電燈負(fù)載電路L100并聯(lián)的放電燈負(fù)載電路，由扼流圈9，以及經(jīng)放電燈10與該扼流圈9連接的耦合電容器12，與放電燈10并聯(lián)的電容器11，以及陽(yáng)極與直流電源1的負(fù)極相連，陰極與放電燈10和耦合電容器12的接點(diǎn)相連的二極管23，陰極與直流電源1的正極相連，陽(yáng)極與二極管23的陰極相連的二極管24構(gòu)成。
在放電燈負(fù)載電路L100的扼流圈5之中設(shè)有兩個(gè)次級(jí)線圈5a、5b，而在放電燈負(fù)載電路L110的各個(gè)扼流圈9之中，設(shè)有兩個(gè)次級(jí)線圈9a、9b，次級(jí)線圈5a、9a經(jīng)電阻14、16與開(kāi)關(guān)元件2的柵極·源極間相連，次級(jí)線圈5b、9b經(jīng)電阻13、15與開(kāi)關(guān)元件3的柵極·源極相連(圖中以虛線及點(diǎn)劃線示出扼流圈5、9的初級(jí)線圈與次級(jí)線圈的結(jié)合。)，次級(jí)線圈5a、9a用圖示的箭頭極性交替ON/OFF驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)元件2，次級(jí)線圈5b、9b以圖示的箭頭極性交替ON/OFF驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)元件3。
而并聯(lián)安裝在開(kāi)關(guān)元件2及3的漏極·源極間的等效二極管則省略其圖示。此外，用于起動(dòng)逆變器電路的起動(dòng)電路亦省略其圖示。
此外，檢測(cè)扼流圈5的次級(jí)線圈5b的兩端電壓的峰間電壓(Peak to Peak電壓)的峰間電壓檢測(cè)電路(下面稱(chēng)之為PP檢測(cè)電路)P100由與扼流圈5的次級(jí)圈5b并聯(lián)的同時(shí)，串聯(lián)的電容器31、32，以及陽(yáng)極與直流電源1的負(fù)極相連，陰極與電容器31與電容器32的接點(diǎn)相連的二極管34、以及連接在二極管34的陰極和直流電源1的負(fù)極之間的電容器35構(gòu)成。該P(yáng)P檢測(cè)電路P100以電容器31和電容器32的電容值的反比檢測(cè)扼流圈5的次級(jí)線圈5b兩端電壓的峰間電壓，其輸出電壓可在電容器35獲取。
PP檢測(cè)電路P110由并聯(lián)于扼流圈9的次級(jí)線圈9b的同時(shí)，串聯(lián)的電容器41、42，以及陽(yáng)極與直流電源1的負(fù)極相連、陰極與電容器41和電容器42的接點(diǎn)相連的二極管43，以及陽(yáng)極與二極管43的陰極相連的二極管44，以及連接在二極管44的陰極和直流電源1的負(fù)極之間的電容器45構(gòu)成。該P(yáng)P檢測(cè)電路以電容器41和42的電容值的反比檢測(cè)扼流次級(jí)線圈9b兩端電壓的峰間電壓，其輸出電壓可由電容器45獲得。
二極管34、44的陰極彼此相連，連接于后述的判定電路C100的比較器55的非反向輸入端子55之上。
判定電路C100由與直流電源1并聯(lián)的同時(shí)，串聯(lián)的電阻51、52，以及與直流電源1并聯(lián)的同時(shí)，串聯(lián)的電阻53、54，以及反向輸入端子與電阻51、52的接點(diǎn)相連、非反向輸入端子與電阻53、54的接點(diǎn)相連的比較器55構(gòu)成。
判定電路C100比較PP檢測(cè)電路P100、P110檢測(cè)的峰間電壓值和將直流電源1的電壓分壓后的電壓值，當(dāng)峰間電壓值高時(shí)，輸出使逆變器電路停止振蕩的停止信號(hào)。
保持電路H100由柵極與判定電路C100的輸出端子相連、陰極與直流電源1的負(fù)極相連的閘流管61，以及陰極與閘流管61的陽(yáng)極相連、陽(yáng)極與開(kāi)關(guān)元件3的柵極相連的二極管62，以及連接在閘流管61的陽(yáng)極與直流電源1的正極間的電阻63構(gòu)成。保持電路H100通過(guò)判定電路C100的停止信號(hào)使逆變器電路停止振蕩的同時(shí)保持該停止?fàn)顟B(tài)。
而PP檢測(cè)電路P100、P110、判定電路C100以及保持電路H100共同構(gòu)成保護(hù)電路。
此外，當(dāng)從商用電源取得直流電源時(shí)的直流電源1的電路構(gòu)成如圖2所示，采用以下構(gòu)成由商用電源1a輸出的交流電源，由二極管電橋1b全面整流之后，再由平滑電容器1c平滑化，然后作為直流電源提供給負(fù)載電路。
下面用圖1及圖3介紹本發(fā)明的實(shí)施方式的放電燈起動(dòng)裝置的動(dòng)作。
在圖中直流電源1一旦投入，MOSFET2、3即通過(guò)圖示中省略的起動(dòng)電路交替以高頻驅(qū)動(dòng)，直至放電燈6、10起動(dòng)。此時(shí)，即可在PP檢測(cè)電路P100、P110的各個(gè)電容器35、45獲得圖3所示的檢測(cè)電壓。圖3示出關(guān)于N特性線為放電燈正常放電，AN特性線為放電燈異常放電以及CP線為正常放電和異常放電的識(shí)別判定電壓電平的情況下，從與直流電源1的電壓V1的變化相對(duì)應(yīng)的PP檢測(cè)電路P100、P110的電容器35、45分別取得的檢測(cè)電壓V35、V45以及比較器55的反向輸入端子電壓V55(反向)的變化。
用CP線標(biāo)示的識(shí)別判定電壓電平為判定電路C100的比較器55的反向輸入端子的電壓，可由下式表示。
V55(反向)＝V1×R52/(R52+R51)(1)其中V1直流電源1的電壓V55(反向)比較器55的反向輸入端子電壓R51、R52電阻51、52的阻值。
正如上述式(1)中所示，表示識(shí)別判定電壓電平的CP線與直流電源1的電壓V1成比例變動(dòng)，形成圖3所示的特性。
此外，放電燈6、10正常放電時(shí)，比較器55的非反向輸入端子的電壓可由式(2)表示。
V55(非反向)＝V1×R54/(R53+R54)(2)其中，V55(非反向)比較器55的非反向輸入端子電壓，R53、R54電阻53、54的阻值。
而且，PP檢測(cè)電路P100、P110的輸出電壓由于在正常放電時(shí)很低，因而不會(huì)影響到非反向輸入端子的電壓V55(非反向)。
此外，正如下面的式(3)所示，為了使比較器55的反向輸入端子電壓大于非反向輸入端子電壓，選擇電阻51～54。
V55(非反向)＜V55(反向)(3)若按照上述，在判定電路C100之中，識(shí)別判定電壓電平的比較器55的反向輸入端子的電壓與從PP檢測(cè)電路P100、P110輸入檢測(cè)放電燈6、10狀態(tài)的檢測(cè)電壓的非反向輸入端子的電壓大小關(guān)系為即使直流電源1的電壓V1有變化，因反向輸入端子與非反向輸入端子的電壓變化均隨直流電源1的變化而變化，所以能把正常放電時(shí)的檢測(cè)電壓與識(shí)別判定電壓電平之差Vm1和異常放電時(shí)的檢測(cè)電壓與識(shí)別判定電壓電平之差Vm2大體固定，比較器55的輸出成為低電平，保持電路C100的閘流管61變?yōu)镺FF。
此外，將正常放電時(shí)從PP檢測(cè)電路P100、P110的各個(gè)電容器35、45取得的電壓設(shè)定為滿足下面的式(4)、式(5)。
V35＜V55(非反向) (4)V45＜V55(非反向) (5)其中，V35放電燈6正常放電時(shí)的電容器35的電壓V45放電燈10正常放電時(shí)的電容器45的電壓。
在滿足式(4)式(5)的條件下，PP檢測(cè)電路P100以及P110的輸出電壓滿足式(3)，則比較器55的輸出即成為低電平。
在這里，如果放電燈6因燈絲的放電物質(zhì)消耗等原因已到壽命末期，而出現(xiàn)異常放電，PP檢測(cè)電路P100的電容器35的電壓即變?yōu)閳D3所示的A、N特性。也就是說(shuō)，由于判定電路C100的比較器55的非反向輸入電壓變得比反向輸入電壓還要高，其輸出變?yōu)闃?gòu)成停止信號(hào)的高電平輸出，保持電路H 100的閘流管61即變?yōu)镺N。閘流管61一接通，由于從扼流圈5、9的次級(jí)線圈經(jīng)電阻13、15流向開(kāi)關(guān)元件3的柵極的電流經(jīng)二極管62、閘流管61旁通，所以開(kāi)關(guān)元件3變?yōu)镺FF，逆變器電路的振蕩即停止。振蕩一停止，在閘流管61之中，由于經(jīng)電阻63，保持電流繼續(xù)流動(dòng)，在切斷直流電源1后重新接通之前一直保持該狀態(tài)，因而能夠防止放電燈6以持續(xù)異常放電狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)。
上面雖然只介紹了放電燈6異常放電時(shí)的情況，但很顯然放電燈10處于異常放電時(shí)以及放電燈6、10均處于異常放電時(shí)都能夠停止逆變器電路的動(dòng)作。
此外，正如上述式(1)及圖3的動(dòng)作說(shuō)明圖所示，若采用本發(fā)明，由于檢測(cè)放電燈的正常放電和異常放電的檢測(cè)電壓與直流電源1的電壓1成比例變動(dòng)，因而正常放電時(shí)的檢測(cè)電壓和識(shí)別判定電壓電平之差Vm1與異常放電時(shí)的檢測(cè)電壓和識(shí)別判定電壓電平之差Vm2，相對(duì)于直流電源1的電壓V1可大體固定在某一值。也就是說(shuō)，可不受直流電源1的電壓變動(dòng)的影響，無(wú)誤動(dòng)作地穩(wěn)定進(jìn)行放電燈的正常放電和異常放電的識(shí)別。
此外，由于可在大范圍內(nèi)選擇Vm1和Vm2，因而可將廉價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)件作為PP檢測(cè)電路以及判定電路的構(gòu)成件使用。
此外，由于開(kāi)關(guān)元件2、3用構(gòu)成各自的放電燈負(fù)載電路的扼流圈5、9的次級(jí)線圈5a、5b、9a、9b的輸出電壓并聯(lián)驅(qū)動(dòng)，且PP檢測(cè)電路P100、P110在各自的放電燈負(fù)載電路L100、L110中獨(dú)立設(shè)置，因而即使拔去某個(gè)放電燈也能夠與全部安裝時(shí)一樣檢測(cè)放電燈的異常情況。
而且，在本實(shí)施方式之中，介紹的是放電燈負(fù)載電路為兩路的情況，但也可以是一路或者是3路以上。
此外，當(dāng)放電燈負(fù)載電路為兩路以上的情況下，可省略其負(fù)載電路附屬的PP檢測(cè)電路的輸出電容器(圖1中為電容器45)，與電容器35共用。
如上所述，依據(jù)本發(fā)明，在該放電燈起動(dòng)裝置之中配置有直流電源；將該直流電源提供的直流電變?yōu)楦哳l電流的由兩個(gè)開(kāi)關(guān)元件的半電橋電路構(gòu)成的逆變器電路；具有扼流圈，經(jīng)放電燈與該扼流圈連接的耦合電容器以及從該耦合電容器連接到上述直流電源的正負(fù)兩極上的二極管；通過(guò)上述逆變器電路提供的高頻電流使上述放電燈起動(dòng)的放電燈負(fù)載電路；根據(jù)上述放電燈的電壓，使上述逆變器停止的保護(hù)電路；由于上述保護(hù)電路配置有檢測(cè)設(shè)置在上述放電燈負(fù)載電路的扼流圈中的次級(jí)線圈所產(chǎn)生的峰間電壓的峰間電壓檢測(cè)電路；以及比較用該峰間電壓檢測(cè)電路檢測(cè)的上述峰間電壓和將上述直流電源的電壓分壓之后取得的電壓，上述峰間電壓高時(shí)，輸出使上述逆變器電路的振蕩停止的停止信號(hào)的判定電路；以及通過(guò)該判定電路的上述停止信號(hào)使上述逆變器電路的振蕩停止的同時(shí)，持續(xù)該停止?fàn)顟B(tài)的保持電路；因而能夠不受直流電源的電壓變動(dòng)影響，無(wú)誤動(dòng)作地穩(wěn)定進(jìn)行放電燈的正常放電和異常放電的識(shí)別。
此外，在多個(gè)個(gè)放電燈之中，即使拔去某一個(gè)，也能保證檢測(cè)其余的放電燈的正常起動(dòng)與異常起動(dòng)狀態(tài)的峰間電壓檢測(cè)電路的輸出電壓的差與安裝著全部放電燈時(shí)的檢測(cè)電壓的差無(wú)變化，因而即使拔去某個(gè)放電燈也能夠以安裝著全部放電燈時(shí)同樣的條件檢測(cè)放電燈的異常情況。
此外，由于可擴(kuò)大正常放電時(shí)的檢測(cè)電壓和識(shí)別判定電壓電平之差與異常放電時(shí)的檢測(cè)電壓和識(shí)別判定電壓電平之差，因而能把廉價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)件作為峰間電壓檢測(cè)電路及判定電路的構(gòu)成件使用。
(圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明)1、電源，2、3、開(kāi)關(guān)元件，5、9、扼流圈，6、10、放電燈，8、12、耦合電容器，21、22、23、24、二極管，31、32、35、電容器，33、34、二極管，41、42、45、電容器，43、44、二極管，51、52、53、54、電阻，55、比較器，61、閘流管，62、二極管，63、電阻，L100、L110、放電燈負(fù)載電路，P100、P110、PP檢測(cè)電路，C100、判定電路，H100、保持電路。
權(quán)利要求
1.一種放電燈起動(dòng)裝置，包括直流電源；將該直流電源提供的直流電變換為高頻電流的，由兩個(gè)開(kāi)關(guān)元件構(gòu)成半電橋電路的逆變器電路；具有扼流圈，以及經(jīng)放電燈連接在該扼流圈上的耦合電容器及由該耦合電容器連接在上述直流電源的正負(fù)極上的二極管；通過(guò)上述逆變器電路提供的高頻電流使上述放電燈起動(dòng)的放電燈負(fù)載電路；根據(jù)上述放電燈的電壓，使上述逆變器停止的保護(hù)電路，其特征在于上述保護(hù)電路包括檢測(cè)設(shè)置在上述放電負(fù)載電路的扼流圈中的次級(jí)線圈所產(chǎn)生的峰間電壓的峰間電壓檢測(cè)電路；比較用該峰間電壓檢測(cè)電路檢測(cè)的上述峰間電壓和將上述直流電源的電壓分壓之后得到的電壓，當(dāng)上述峰間電壓值大時(shí)，輸出使上述逆變器電路的振蕩停止的停止信號(hào)的判定電路；通過(guò)該判定電路的上述停止信號(hào)，使上述逆變器電路的振蕩停止的同時(shí)，使停止?fàn)顟B(tài)持續(xù)的保持電路。
全文摘要
提供一種可不受直流電源的電壓波動(dòng)的影響，可正確識(shí)別放電的放電燈起動(dòng)裝置。包括將直流電變換為高頻電流的逆變器電路；放電燈負(fù)載電路L100、L110；檢測(cè)設(shè)置在放電燈負(fù)載電路的扼流圈5、9上的次級(jí)線圈產(chǎn)生的峰間電壓的峰間電壓檢測(cè)電路P100、P110；比較檢測(cè)的峰間電壓與將直流源1的電壓分壓之后得到的電壓，當(dāng)峰間電壓高時(shí)，輸出使逆變器電路停止振蕩的停止信號(hào)的判定電路C100；在停止信號(hào)使逆變器電路的振蕩停止的同時(shí)，使停止?fàn)顟B(tài)保持的保持電路H100。
文檔編號(hào)H05B41/24GK1520240SQ0314933
公開(kāi)日2004年8月11日 申請(qǐng)日期2003年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月7日
發(fā)明者高橋修, 家城康則, , 高 修 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社, 三菱電機(jī)照明株式會(huì)社