放電燈點燈裝置和照明裝置的制作方法

專利名稱：放電燈點燈裝置和照明裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及對放電燈進行點燈的放電燈點燈裝置和照明裝置。
以往，作為放電燈，商品化的有熒光燈、金屬鹵化物燈、汞燈和高壓鈉燈等。在使這種放電燈點燈的以往的放電燈點燈裝置中開發的高頻振蕩電路，是借助于用開關元件在接通時間能調整的狀態、對來自整流裝置的直流電壓進行導通·斷開控制，發生高頻電壓并供給放電燈。
近年來，在放電燈中不斷開發出管徑細的放電燈。另一側面，當放電燈的管徑細時，放電燈的起動電壓就增高。因此，如果使管徑細的放電燈成為最佳負荷，則必須將放電燈裝置的無負荷開路電壓設定得較高。
這里，在這種放電燈點燈裝置中，有在前述放電燈上并聯地設置電容器、用于燈絲預熱。在這種放電燈點燈裝置中，當燈絲的電阻較小時，預熱電流為基本穩定的電流，這種穩定電流與無負荷開放電壓成正比。
另一側面，在放電燈的芯柱間，由于燈絲的噴濺生成金屬蒸鍍膜(以鎢為主幾百歐姆以上)，在燈絲斷線時，前述蒸鍍膜上流過從前述電容器供給的穩定電流并消耗電功率。因此，當管徑太細時，細放電燈的喇叭管(flare)和芯柱發生熔融、引起由于管壁接觸導致的燈裂縫，而在構成零件使用樹脂時，又有發生熔融和起火的危險，所以放電燈的管徑不能太細。
在前述放電燈上并聯地設置電容器、用于燈絲預熱的上述現有的放電燈點燈裝置中，在燈絲斷線時，前述蒸鍍膜上流過從前述電容器供給的穩定電流并消耗電功率。因此，當管徑太細時，放電燈的喇叭管和芯柱發生熔融、并引起由于管壁接觸導致的燈裂縫，而在構成零件使用樹脂時，又有發生熔融和起火的危險，所以放電燈的管徑不能太細。
因此，本發明的目的是在于提供用簡單的電路結構在燈絲斷線時、能降低在由于噴濺產生的金屬蒸鍍膜上消耗的電功率的放電燈點燈裝置。
權利要求1所述發明的放電燈點燈裝置，其特征在于，包括將輸入的直流電壓變換成高頻電壓并供給放電燈的逆變器；并聯地設置用于所述放電燈的燈絲預熱用的電容器；對施加在所述放電燈的芯柱間的電壓進行檢測的芯柱間電壓檢測電路；在這種芯柱間電壓檢測電路的檢測結果超過規定值時，對所述逆變器進行控制、停止輸出高頻電壓或者減少輸出高頻電壓的輸出控制電路。
權利要求2所述發明的放電燈點燈裝置，其特征在于，包括將輸入的直流電壓變換成高頻電壓并供給放電燈的逆變器；并聯地設置用于所述放電燈的燈絲預熱用的電容器；對施加在所述放電燈的芯柱間的電壓進行檢測的芯柱間電壓檢測電路；對在所述放電燈的芯柱間流過的電流進行檢測的芯柱間電流檢測電路；對所述芯柱間電壓檢測電路的檢測結果和所述芯柱間電流檢測電路的檢測結果進行乘法運算的乘法器；在這種乘法器的計算結果超過規定值時，對所述逆變器進行控制、停止輸出高頻電壓或者減少輸出高頻電壓的輸出控制電路。
權利要求3所述發明的放電燈點燈裝置，其特征在于，包括將輸入的直流電壓變換成高頻電壓并供給放電燈的逆變器；并聯地設置用于所述放電燈的燈絲預熱用的電容器；檢測所述放電燈的芯柱間消耗的電功率的芯柱間電功率檢測電路；在這種芯柱間電功率檢測電路的計算結果超過規定值時，對所述逆變器進行控制、停止輸出高頻電壓或者減少輸出高頻電壓的輸出控制電路。
權利要求4所述發明的放電燈點燈裝置，如權利要求1至3任一項所述的放電燈點燈裝置，其特征在于，在權利要求1至3任一項所述的放電燈點燈裝置中，在所述放電燈的電極插座上使用樹脂，設定所述輸出控制電路的規定值，以便在放電燈點燈時在所述放電燈的芯柱間消耗的最大電功率和所述放電燈的喇叭管最上部與電極插座間的距離之比為不到2.4W/mm。
權利要求5所述發明的放電燈點燈裝置，如權利要求1至3任一項所述的放電燈點燈裝置，其特征在于，在權利要求1至3任一項所述的放電燈點燈裝置中，在所述放電燈的電極插座上使用金屬，設定所述輸出控制電路的規定值，以便在放電燈點燈時在所述放電燈的芯柱間消耗的最大電功率和所述放電燈的喇叭管最上部與電極插座間的距離之比為不到4.8W/mm。
權利要求6所述發明的放電燈點燈裝置，其特征在于，在權利要求1至5任一項所述的放電燈點燈裝置中，與所述放電燈的燈絲并聯地設置阻抗元件。
權利要求7所述發明的放電燈點燈裝置，其特征在于，在權利要求6所述的放電燈點燈裝置中，用所述電容器作為所述阻抗元件。
權利要求8所述發明的放電燈點燈裝置，其特征在于，在權利要求1至7任一項所述的放電燈點燈裝置中，在起動方式時使所述輸出控制電路不動作。
權利要求9所述發明的放電燈點燈裝置，其特征在于，在權利要求1至8任一項所述的放電燈點燈裝置中，在所述輸出控制電路對所述逆變器進行控制、停止輸出高頻電壓或者減少輸出高頻電壓時，進一步鎖存這種狀態。
采用權利要求1、4至9所述的結構，則芯柱間電壓檢測電路對施加在前述放電燈的芯柱間的電壓進行檢測，因在這種芯柱間電壓檢測電路的檢測結果超過規定值的場合，輸出控制電路對前述逆變器進行控制并停止高頻電壓的輸出或者減少高頻電壓的輸出，所以在燈絲斷線時能降低在由于噴濺產生的金屬蒸鍍膜上消耗的電功率。
采用權利要求2、4至9所述的結構，則乘法器對前述芯柱間電壓檢測電路的檢測結果和前述芯柱間電流檢測電路的檢測結果進行乘法運算，因在這種乘法器的計算結果超過規定值的場合，輸出控制電路對前述逆變器進行控制并停止高頻電壓的輸出或者減少高頻電壓的輸出，所以在燈絲斷線時能降低在由于噴濺的金屬蒸鍍膜上發生的電功率。
采用權利要求3、4至9所述的結構，則芯柱間電功率檢測電路對在前述放電燈的芯柱間消耗的電功率進行檢測，因在這種管芯間電功率檢測電路的計算結果超過規定值的場合，輸出控制電路對前述控制器進行控制并停止高頻電壓的輸出或者減少高頻電壓的輸出，所以在燈絲斷線時能降低在由于噴濺的金屬蒸鍍膜上發生的電功率。
采用權利要求4、6至9所述的結構，則在所述放電燈的電極插座上使用樹脂時，借助于設定在放電燈點燈時在所述放電燈的芯柱間消耗的最大電功率和所述放電燈的喇叭管最上部與電極插座間的距離之比為不到2.4W/mm，能使得在金屬蒸鍍膜上消耗的電功率不會在電極插座上產生問題。
采用權利要求5-6至9所述的結構，則在所述放電燈的電極插座上使用金屬時，借助于設定在放電燈點燈時在所述放電燈的芯柱間消耗的最大電功率和所述放電燈的喇叭管最上部與電極插座間的距離之比為不到4.8W/mm，能使得在金屬蒸鍍膜上消耗的電功率不會在電極插座上產生問題。


圖1表示與本發明相關的放電燈點燈裝置的第1發明的實施例1的方框圖。
圖2表示圖1的放電燈的被一定程度使用的狀態的剖視圖。
圖3表示圖1的放電燈2為斷線的狀態的電路圖。
圖4表示圖1的逆變器變壓器中串聯連接兩個放電燈的場合的電路圖。
圖5表示圖3和圖4的狀態的電阻值Rf和比值Wf/A的關系。
圖6表示圖1的放電燈點燈裝置的具體例子的電路圖。
圖7表示在圖3的放電燈電極的相鄰芯柱間安裝電容器的狀態的電路圖。
圖8表示圖7的狀態的電阻值Rf和比值Wf/A的關系。
圖9表示在圖3的放電燈電極的相鄰芯柱間安裝了電容器等的阻抗元件的狀態的電路圖。
圖10表示與本發明相關的放電燈點燈裝置的第2發明的實施例2的方框圖。
圖11表示與本發明相關的放電燈點燈裝置的第3發明的實施例3的方框圖。
圖12表示采用圖1至圖11中所示發明的實施例的放電燈點燈裝置的照明裝置的立體圖。
下面，參照附圖對本發明的實施例進行說明。
實施例1圖1表示與本發明相關的放電燈點燈裝置的第1發明的實施例1的方框圖。
在圖1中，1是將輸人直流電壓變換成高頻電壓并供給放電燈的逆變器。通過放電燈2的一側的電極的第1芯柱，將逆變器1的一側的輸出端連接到一側的電極的燈絲的一端上，通過放電燈2的另一側的電極的第1芯柱，將逆變器1的另一側的輸出端連接到另一側的電極的燈絲的一端上。
電容器C1用于放電燈開始動作時的預熱，并被并聯地連接到放電燈2上。如果進一步詳細地說明，則通過放電燈2的一側的電極的第2芯柱，將電容器C1的一端連接到一側的電極的燈絲的另一端上，通過放電燈2的另一側的電極的第2芯柱，將電容器C1的另一端連接到另一側的電極的燈絲的另一端上。
第1芯柱間電壓檢測電路3，分別將第1和第2輸入端連接到放電燈2的一側的電極的第1和第2芯柱上，對施加在前述放電燈2的一側的電極的芯柱間的電壓進行檢測，并通過二極管D1的陽極·陰極通路，將這種檢測結果的檢測電壓加到比較器5的同相輸入端(+)。
第2芯柱間電壓檢測電路4，分別將第1和第2輸入端連接到放電燈2的另一側的電極的第1和第2芯柱上，對施加在前述放電燈2的另一側的電極的芯柱間的電壓進行檢測，并通過二極管D2的陽極·陰極通路，將這種檢測結果的檢測電壓加到比較器5的同相輸入端(+)。
在比較器5的反向輸入端(-)上引入來自直流恒壓源6的直流電壓V1。
比較器5在第1和第2芯柱間電壓檢測電路3、4的檢測結果中至少有一個超過直流電壓V1時，將高電平(H)的輸出電壓V2提供給逆變器輸出控制電路7，在其它的情況下，將低電平(L)的輸出電壓V2提供給逆變器輸出控制電路7。
逆變器輸出控制電路7，在比較器5的輸出電壓V2為高電平(H)時，將停止或者減少逆變器1的輸出的控制信號a1提供給逆變器1，在其它情況下，將進行正常動作的控制信號a1提供給逆變器1。
由此，在芯柱間電壓檢測電路3、4的檢測結果超過規定值時，二極管D1、D2、比較器5和直流恒壓源6、逆變器輸出控制電路7，組成對逆變器1進行控制并停止或者減少輸出高頻電壓的輸出控制電路。
圖2表示圖1的放電燈2的被一定程度使用的狀態的剖視圖。
在圖2中，11是由U字型的玻璃管組成的發光管燈管，利用喇叭管12，密封這種發光管燈管11的一側及另一側的端部。在喇叭管12上以規定的間隔直立設置芯柱13、14。在芯柱13、14之間設置燈絲15。在發光管燈管11的一側和另一側的端部上安裝電極插座16。利用電極插座16將放電燈2連接到照明器具內放電燈點燈裝置上。這種情況下，用A表示前述放電燈2的喇叭管最上部和電極插座16之間的距離。
由于燈絲15的噴濺，在放電燈2的芯柱13、14間的喇叭管12上生成金屬蒸鍍膜(以鎢為主幾百歐姆以上)17，在燈絲斷線時，在前述蒸鍍膜17上流過從圖1中電容器C1供給的穩定電流并消耗電功率。
下面，對這種發明的實施例的動作進行說明。
在燈絲15正常的狀態進行點燈時，因通過燈絲15流過來自電容器C1的預熱電流，或者因燈絲15的電阻值相對于金屬蒸鍍膜小，所以在相鄰的芯柱13、14間產生的蒸鍍膜17上幾乎沒有電流流過，在第1和第2芯柱間電壓檢測電路4、5的檢測結果中，兩者都在直流電壓V1以下，因比較器5的輸出電壓V2為低(L)電平，所以逆變器輸出控制電路7將進行正常動作的控制信號a1提供給逆變器1。由此，逆變器1以正常的狀態使放電燈2點燈。
在放電燈2壽命末期燈絲斷線后，因來自電容器C1的預熱電流通過較高電阻的蒸鍍膜17流動，所以在第1和第2芯柱間電壓檢測電路4、5的檢測結果中，燈絲斷線后的一側在直流電壓V1以上，因比較器5的輸出電壓V2為高電平(H)，所以逆變器輸出控制電路7將停止或者減少逆變器1的輸出的控制信號a1提供給逆變器1，由此，逆變器1能完全不供給電壓或者減少供給電壓到放電燈2上，防止或者抑制放電燈2的芯柱12的加熱。
如前說明所述，采用本發明的實施例，則因芯柱間電壓檢測電路4、5檢測施加在前述放電燈的芯柱13、14間的電壓，并在第1和第2芯柱間電壓檢測電路的檢測結果超過規定值時，逆變器輸出控制電路7對前述逆變器1進行控制、停止輸出高頻電壓或者減少輸出高頻電壓，所以在燈絲斷線時能降低在由于噴濺生成的金屬蒸鍍膜上消耗的電功率。因此，即使在放電燈的管徑細的場合，也能防止由于喇叭管和芯柱發生熔融引起由于管壁接觸導致的燈裂縫，而在構成零件使用樹脂時，也能防止熔融和起火，所以放電燈的管徑能做得很細。
下面，參照圖3至圖5對前述的輸出控制電路的規定值(圖1的場合為比較器5中使用的直流電壓V1)的設定方法進行說明。
圖3表示圖1的放電燈2為斷線的狀態的電路圖。
在圖3中，放電燈2另一側的燈絲斷線，放電燈2用電阻值Rf的可變電阻VR1表示另一側的芯柱間的金屬蒸鍍膜。這種場合，與放電燈2并聯連接的電容器C1的容量為10000pF。
圖4表示圖1的逆變器變壓器中串聯連接兩個放電燈的情況放電燈斷線的狀態的電路圖。
在圖4中，通過放電燈21的一側的電極的第1芯柱，將逆變器變壓器的一側的輸出端連接到一側的電極的燈絲的一端上，將逆變器變壓器1的另一側的輸出端連接到放電燈22的一側的電極的第1芯柱上。
放電燈21的另一側的電極的第1和第2芯柱分別連接到放電燈22的另一側的電極的第1和第2芯柱上。
電容器C2為放電燈起動時預熱用，并聯連接到放電燈21、22的串聯連接上。進一步詳細地說明，則電容器C2的一端連接到放電燈21的一側的電極的第2芯柱上，電容器C2的另一端連接到放電燈22的一側的電極的第2芯柱上。
放電燈22的一側的燈絲斷開，用電阻值Rf的可變電阻VR2表示一側的芯柱間的金屬蒸鍍膜。
在圖3和圖4中，前述放電燈的喇叭管最上部和電極插座間的距離A為15mm。
這種場合，電容器C2的容量為5100pF。
圖5表示逆變器在圖3和圖4的狀態的放電燈上施加了通常的高頻電壓時的金屬蒸鍍膜的電阻值Rf和放電燈的芯柱間消耗的電功率Wf與前述放電燈的喇叭管最上部與電極插座之間距離之比Wf/A的關系。
如圖5所示，在圖3的狀態，放電燈的芯柱間消耗的最大電功率和前述放電燈的喇叭管最上部與電極插座之間距離之比Wf/A為1.1W/mm。在圖4的狀態，放電燈的芯柱間消耗的最大電功率和前述放電燈的喇叭管最上部與電極插座之間距離之比Wf/A為2.4W/mm，在這種狀態，當放電燈的電極插座使用樹脂時，在放電燈的電極插座發生引起異常的加熱。為此，在圖1的發明的實施例中，設定前述輸出控制電路的規定值，以便在放電燈點燈時在前述放電燈的芯柱間消耗的最大電功率和前述放電燈的喇叭管最上部與電極插座間的距離之比為不到2.4W/mm。因此，能縮小前述放電燈的喇叭管最上部與電極插座間的距離A到15mm。
同樣，當放電燈的電極插座使用金屬時，設定前述輸出控制電路的規定值，使值Wf/A小于4.8W/mm。因此，能縮小前述放電燈的喇叭管最上部與電極插座間的距離A到15mm。
圖6表示圖1的放電燈點燈裝置的具體例子的電路圖。
在圖6中，將交流電源31例如市電交流電源的一側的輸出端連接到放電燈點燈裝置的輸入端子P1上，將交流電源31例如市電交流電源的另一側的輸出端連接到放電燈點燈裝置的輸入端子P2上。
將輸入端子P1連接到電容器C11的一端和變壓器32的初級線圈L11的一端上，將輸入端子P2連接到高頻濾波用電容器C11的一端和變壓器32的次級線圈L12的一端上。利用這種連接，來自市電交流電源31的交流電源電壓，利用電容器C11和變壓器32去除脈動，并傳送到變壓器32的初級線圈L11的另一端和變壓器32的次級線圈L12的另一端之間。變壓器32的初級線圈L11的另一端連接到整流電路33的一側的輸入端。變壓器32的次級線圈L12的另一端連接到整流電路33的另一側的輸入端。在整流電路33的輸入端之間連接有電容器C12。
由整流電路33對在變壓器32的初級線圈L11的另一端和次級線圈L12的另一端之間發產生的交流電源電壓進行整流，并變換成非平滑的直流電源電壓。
將整流電路33的正極側的輸出端連接到逆變器40的正極側的輸入端上，將整流電路33的負極側的輸出端連接到逆變器40的負極側的輸入端上，逆變器40由第1開關裝置41例如MOSFET，第4開關裝置42例如MOSFET，驅動第1和第2開關裝置41、42的驅動電路43、44，驅動控制電路45，起動電路46，進行第1和第2開關裝置41、42的電源變動控制的電源變動控制電路47、48，軟起動時間控制電源電路49，進行這種軟起動時間控制電源電路49的復位的復位電路50，過飽和電流互感器CT1的線圈L21，電阻R21、R22，二極管D21，電容器C21、C22、C23，電解電容器C24，高頻變壓器T1的線圈L51、L52構成。
將逆變器40的一側的輸出端連接到插座51的端子P11上。通過放電燈60的一側的電極的第1芯柱、將插座51的端子P11連接到一側的電極的燈絲的一端上，通過串聯連接電感L51和隔直用的電容器C51、將逆變器40的另一側的輸出端連接到插座52的端子P13上。通過放電燈60的另一側的電極的第1芯柱、將插座52的端子P13連接到另一側的電極的燈絲的一端上。
電容器C52為放電燈起動時的預熱用和諧振用，與放電燈60并聯連接。如果進一步詳細地說明，則將電容器C52的一端連接到插座51的端子P12上。通過放電燈60的一側的電極的第2芯柱、將插座51的端子P12連接到一側的電極的燈絲的另一端上。將電容器C52的另一端連接到插座52的端子P14上。通過插座52、放電燈60的另一側的電極的第2芯柱、將插座52的端子P14連接到另一側的電極的燈絲的另一端上。
第1芯柱間電壓檢測電路53分別將第1和第2輸入端連接到插座51的端子P11、P12上，對施加在前述放電燈60的一側的電極的芯柱間的電壓進行檢測，并利用光電耦合器PC1、將這種檢測結果的檢測電壓傳送給輸出控制電路56。
第2芯柱間電壓檢測電路54分別將第1和第2輸入端連接到插座52的端子P13、P14上，對施加在前述放電燈60的一側的電極的芯柱間的電壓進行檢測，并利用光電耦合器PC2、將這種檢測結果的檢測電壓傳送給輸出控制電路56。
燈電壓檢測電路55分別將第1和第2輸入端連接到插座51的端子P11、插座52的端子P14上，對施加在前述放電燈60的一側和另一側的電極間的電壓進行檢測，并利用光電耦合器PC3、PC4、將這種檢測結果的檢測電壓分別傳送給驅動控制電路45、輸出控制電路56。
驅動電路43由過飽和電流互感器CT1的線圈L22和電阻R31、R32構成。
驅動電路44由過飽和電流互感器CT1的線圈L23和電阻R33、R34構成。
驅動電路45由穩壓二極管ZD1、ZD2、ZD3，光電耦合器PC3的光電晶體管和晶體管Tr1構成。
起動電路46由觸發二極管D10和電阻R35構成。
電源變動控制電路47由電阻R41、R42、R43、R44、R45、R46，二極管D41、D42，電容器C41，電解電容器C42和晶體管Tr41、Tr42、Tr43構成。
電源變動控制電路48由電阻R48、R49、R50、R51、R52，二極管D43、D44，電解電容器C43、C44、C45，晶體管Tr44、Tr45和隧道二極管ZD41構成。
軟起動時間控制電源電路49由電阻R61、R62，電容器C61、C62，晶體管Tr61和隧道二極管ZD61構成。
復位電路50由電阻R63、R64，電容器C63和晶體管Tr62構成。
第1芯柱間電壓檢測電路53由電阻R71，電容器C71、C72，二極管D71、D72，隧道二極管ZD71和光電耦合器PC1的發光二極管構成。
第2芯柱間電壓檢測電路54由電阻R72電容器C73、C74，二極管D73、D74，隧道二極管ZD72和光電耦合器PC2的發光二極管構成。
燈電壓檢測電路55由電阻R73，電容器C76，電解電容器C77，二極管D75、D76、D76，光電耦合器PC3、PC4的發光二極管和晶體管Tr71構成。
輸出控制電路56由電阻R81、R82、R83、R84、R85、R86，電容器C81、C82，電解電容器C83，二極管D81，隧道二極管ZD81，光電耦合器PC1、PC2、PC4的光電晶體管，晶體管Tr81，MOSFET57和晶閘管SCR1構成。
下面，對與本發明的這種具體例相關的動作進行說明。
在放電燈60正常的狀態，第1和第2芯柱間電壓檢測電路53、54的光電耦合器PC1、PC2的光電二極管為斷開狀態。因此，因在輸出控制電路56中，光電耦合器PC1、PC2的光電二極管為斷開狀態，晶體管Tr81為導通、MOSFET57為斷開，所以電流不會從驅動電路41的電阻R33和過飽和電流互感器CT1的線圈L23的連接點流到輸出控制電路56中，開關裝置41、42維持正常的振蕩，放電燈60維持正常的點燈。
在放電燈60的一側和另一側的電極的燈絲中至少一側斷開時，第1和第2芯柱間電壓檢測電路53、54的光電耦合器PC1、PC2的光電二極管至少一個為導通狀態。因此，因在輸出控制電路56中，光電耦合器PC1、PC2的光電二極管至少一個為導通狀態，晶體管Tr81為斷開、MOS FET57為導通，所以電流從驅動電路41的電阻R33和過飽和電流互感器CT1的線圈L23的連接點流到輸出控制電路56中，開關裝置41、42停止振蕩，放電燈60熄燈。
利用這種具體例子能實現圖1發明的實施例。
下面，對在圖1至圖5所示的發明的實施例的芯柱間并聯地安裝阻抗元件的情況進行說明。
圖7表示在圖3的放電燈電極的相鄰管芯間安裝電容器的狀態的電路圖。
在圖7中，在可變電阻VR2上并聯地連接電容器C101。
前述放電燈22的喇叭管最上部和電極插座之間的距離A為15mm。電容器C2的容量為5100pF。
圖8表示逆變器在圖7的狀態的放電燈上施加了通常的高頻電壓的情況下金屬蒸鍍膜的電阻值Rf和放電燈的芯柱間消耗的電功率Wf與前述放電燈的喇叭管最上部與電極插座之間距離之比Wf/A的關系。
如圖8所示，在圖4的狀態、即沒有設置電容器C101的狀態，在前述放電燈的芯柱間消耗的最大電功率和前述放電燈的喇叭管最上部和電極插座之間的距離之比Wf/A為2.4W/mm。
另一側面，在圖7的狀態電容器C101的容量為5100pF的情況，最大電功率時的比值Wf/A為1.1W/mm。在圖7的狀態電容器C101的容量為10000pF的情況，最大電功率時的比值Wf/A為0.7W/mm。
如圖所示，借助于在放電燈的電極相鄰的管芯間安裝電容器，在燈絲斷線時能進一步降低在由于噴濺產生的金屬蒸鍍膜上消耗的電功率，并能進一步將放電燈的管徑做細。
圖9表示在通過圖3的放電燈的電容器C1、預熱電流流動側的電極的相鄰的芯柱間安裝了電容器等的阻抗元件的狀態的電路圖。
在圖9中，放電燈2的一側和另一側的電極的相鄰的芯間分別安裝了阻抗元件102、103。
如果以f表示放電燈2中供給的高頻電壓的頻率，Z表示阻抗元件103的阻抗，Cf表示電容器C1的容量，V1表示施加在放電燈2的一側和另一側的電極間的電壓(燈電壓)，Rf表示可變電阻VR1的電阻(金屬蒸鍍膜的電阻)，則在圖9狀態的金屬蒸鍍膜消耗的電功率W1能用下式(1)表示W1=(2π×Cf×VL×ZRf+Z)2Rf········(1)]]>在圖4狀態的金屬蒸鍍膜消耗的電功率W2可用下式(2)表示W2＝(2πf×Cf×VL)×Rf …(2)因由式(1)、(2)，一定成立W1＜W2，所以可以確認，借助于設置阻抗元件102、103，能進一步減少在金屬蒸鍍膜消耗的電功率。此外，作為阻抗元件102、103，可以采用電容器、線圈、變壓器、二極管以及它們的各種組合。
實施例2圖10表示與本發明相關的放電燈點燈裝置的第2發明的實施例2的方框圖，在與圖1的相同結構的元件上附以與圖1相同的標號并省略其說明。
燈絲預熱電路111相對于圖1中電容器C1，將第1端連接到放電燈2的一側的電極的第1芯柱上，通過電流互感器CT111的初級線圈L91、將第2端連接到放電燈2的一側的電極的第2芯柱上，將第3端連接到放電燈2的另一側的電極的第1芯柱上，通過電流互感器CT112的初級線圈L93、將第4端連接到放電燈2的另一側的電極的第2芯柱上。
將電流互感器CT111的次級線圈L92的一端和另一端連接到芯柱間電流檢測電路113。借助于檢測次級線圈L92的電壓，芯柱間電流檢測電路113對在放電燈2的一側的電極的芯柱間流過的電流進行檢測，并將這種檢測電壓加到乘法器115的一側的輸入端上。乘法器115的另一側的輸入端輸入來自芯柱間電壓檢測電路3的檢測電壓。
乘法器115對前述芯柱間電壓檢測電路3的檢測結果和前述芯柱間電流檢測電路113的檢測結果進行乘法運算，通過二極管D1的陽極·陰極通路、將這種計算結果的電壓加到比較器5的同相輸入端(+)上。
將電流互感器CT112的次級線圈L94的一端和另一端連接到芯柱間電流檢測電路114。芯柱間電流檢測電路114，借助于檢測次級線圈L94的電壓，檢測在放電燈2的另一側的電極的芯柱間流過的電流，并將這種檢測電壓加到乘法器116的一側的輸入端上。乘法器116的另一側的輸入端輸入來自芯柱間電壓檢測電路4的檢測電壓。
乘法器116對前述芯柱間電壓檢測電路4的檢測結果和前述芯柱間電流檢測電路114的檢測結果進行乘法運算，通過二極管D2的陽極·陰極通路、將這種計算結果的電壓加到比較器5的同相輸入端(+)上。
在比較器5的反向輸入端(-)上加上來自直流恒壓源126的直流電壓V11。
在乘法器115、116的計算結果中至少有一個超過直流電壓V11時，比較器5將高電平(H)的輸出電壓V2提供到逆變器輸出控制電路7，在其它的情況下，將低電平(L)的輸出電壓V2提供給逆變器輸出控制電路7。
因此，乘法器115和芯柱間電壓檢測電路3和芯柱間電流檢測電路113組成檢測在放電燈2的一側的電極消耗的電功率的芯柱間電功率檢測電路，乘法器116和芯柱間電壓檢測電路4和芯柱間電流檢測電路114組成檢測在放電燈2的另一側的電極消耗的電功率的芯柱間電功率檢測電路，二極管D1、D2、比較器5和直流恒壓源126、逆變器控制電路7，在這些芯柱間電功率檢測電路的計算結果超過規定值時，成為控制前述逆變器、使得停止或者減少高頻電壓的輸出的輸出控制電路。
采用這樣的發明的實施例，則能得到與圖1發明的實施例相同的效果，同時能更正確地檢測在金屬蒸鍍膜上消耗的電功率并進行相應的控制。
實施例3圖11表示與本發明相關的放電燈點燈裝置的第3發明的實施例3的方框圖，在與圖10的相同結構的元件上附以與圖10相同的標號并省略其說明。
在本發明的實施例中，設置在起動模式時使前述輸出控制電路不動作的起動模式時不動作電路131。
起動模式時不動作電路131強制地使起動模式時比較器5的同相輸入端(+)成為低電平。
采用這樣發明的實施例，則能防止起動模式時因錯誤導致控制逆變器1并停止或者減少高頻電壓的輸出。
在圖1至圖11所示的發明的實施例中，在前述輸出控制電路控制逆變器1并停止或者減少高頻電壓的輸出時，如果進一步構成鎖存這種狀態，則在放電燈的燈絲斷開的狀態，能再一次防止逆變器1的輸出上升，能夠節能。此外，在圖1至圖11所示的發明的實施例中，是將燈絲預熱用的電容器設置在逆變器的外面，但也可以將預熱用的電容器設置在逆變器中。
圖12表示采用圖1至圖11中所示發明的實施例的放電燈點燈裝置的照明裝置的立體圖。
在圖12中，照明裝置301是將放電燈305、306分別安裝在照明器具本體302的插座303、304中，在內部安裝放電燈點燈裝置307，并利用放電燈點燈裝置307進行放電燈305、306的點燈。
利用這種結構，能使圖1至圖11所示的發明的實施例用于照明裝置。
采用這樣的發明，則在燈絲斷線時能降低在由于噴濺產生的金屬蒸鍍膜上消耗的電功率。因此，即使在放電燈的管徑細的情況下，也能防止由于喇叭管和芯柱發生熔融引起由于管壁接觸導致的燈裂縫，在構成零件使用樹脂時，也能防止熔融和起火，所以放電燈的管徑能做得很細。
權利要求
1.一種放電燈點燈裝置，其特征在于，包括將輸入的直流電壓變換成高頻電壓并供給放電燈的逆變器；并聯地設置用于所述放電燈的燈絲預熱用的電容器；對施加在所述放電燈的芯柱間的電壓進行檢測的芯柱間電壓檢測電路；在這種芯柱間電壓檢測電路的檢測結果超過規定值時，對所述逆變器進行控制、停止輸出高頻電壓或者減少輸出高頻電壓的輸出控制電路。
2.一種放電燈點燈裝置，其特征在于，包括將輸入的直流電壓變換成高頻電壓并供給放電燈的逆變器；并聯地設置用于所述放電燈的燈絲預熱用的電容器；對施加在所述放電燈的芯柱間的電壓進行檢測的芯柱間電壓檢測電路；對在所述放電燈的芯柱間流過的電流進行檢測的芯柱間電流檢測電路；對所述芯柱間電壓檢測電路的檢測結果和所述芯柱間電流檢測電路的檢測結果進行乘法運算的乘法器；在這種乘法器的計算結果超過規定值時，對所述逆變器進行控制、停止輸出高頻電壓或者減少輸出高頻電壓的輸出控制電路。
3.一種放電燈點燈裝置，其特征在于，包括將輸入的直流電壓變換成高頻電壓并供給放電燈的逆變器；并聯地設置用于所述放電燈的燈絲預熱用的電容器；檢測所述放電燈的管芯間消耗的電功率的芯柱間電功率檢測電路；在這種芯柱間電功率檢測電路的計算結果超過規定值時，對所述逆變器進行控制、停止輸出高頻電壓或者減少輸出高頻電壓的輸出控制電路。
4.如權利要求1至3任一項所述的放電燈點燈裝置，其特征在于，在所述放電燈的電極插座上使用樹脂，設定所述輸出控制電路的規定值，以便在放電燈點燈時在所述放電燈的芯柱間消耗的最大電功率和所述放電燈的喇叭管最上部與電極插座間的距離之比為不到2.4W/mm。
5.如權利要求1至3任一項所述的放電燈點燈裝置，其特征在于，在所述放電燈的電極插座上使用金屬，設定所述輸出控制電路的規定值，以便在放電燈點燈時在所述放電燈的芯柱間消耗的最大電功率和所述放電燈的喇叭管最上部與電極插座間的距離之比為不到4.8W/mm。
6.如權利要求1至5任一項所述的放電燈點燈裝置，其特征在于，與所述放電燈的燈絲并聯地設置阻抗元件。
7.如權利要求6所述的放電燈點燈裝置，其特征在于，用所述電容器作為所述阻抗元件。
8.如權利要求1至7任一項所述的放電燈點燈裝置，其特征在于，在起動方式時所述輸出控制電路不動作。
9.如權利要求1至8任一項所述的放電燈點燈裝置，其特征在于，在所述輸出控制電路對所述逆變器進行控制、停止輸出高頻電壓或者減少輸出高頻電壓時，進一步鎖存這種狀態。
全文摘要
本發明揭示一種放電燈點燈裝置和照明裝置,包括:第1芯柱間電壓檢測電路(3)對施加在放電燈(2)的一側的電極的芯柱間的電壓進行檢測并輸出這種檢測結果的檢測電壓;第2芯柱間電壓檢測電路(4)對施加在放電燈(2)的另一側的電極的芯柱間的電壓進行檢測并輸出這種檢測結果的檢測電壓;二極管D1、D2、比較器(5)和直流恒壓源(6)、逆變器輸出控制電路(7),組成對逆變器(1)進行控制并停止或者減少輸出高頻電壓的輸出控制電路。
文檔編號H05B41/24GK1184402SQ9712604
公開日1998年6月10日 申請日期1997年12月1日 優先權日1996年11月29日
發明者三田一敏, 清水惠一, 浦谷和幸, 仲矢文則 申請人:東芝照明技術株式會社