專利名稱：放電燈點(diǎn)亮設(shè)備和照明器材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種放電燈點(diǎn)亮(lighting)設(shè)備，以及將所述放電燈點(diǎn)亮 設(shè)備裝配于其上的照明器材。
背景技術(shù)：
大體上，已公知用于照明目的的諸如熒光燈這種放電燈的光通量隨 著工作時(shí)間的流逝而減小。因此，當(dāng)前，已提供抑制放電燈的光通量(照 度)隨工作時(shí)間的流逝而減小的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備(例如，參見日本專利公 開No.H9-97683和2001-15275)
這種傳統(tǒng)放電燈點(diǎn)亮設(shè)備將這種工作初始時(shí)間段放電燈的照度抑制 在額定點(diǎn)亮?xí)r的值的大約70-80%。放電燈點(diǎn)亮設(shè)備執(zhí)行光調(diào)節(jié)控制以便 隨工作時(shí)間的流逝而增大光通量，從而可以在工作時(shí)間段期間直到壽命終 結(jié)都基本恒定地保持表觀照度。此外，放電燈點(diǎn)亮設(shè)備具有如下優(yōu)勢(shì)電 功率的節(jié)約可以以下述方式實(shí)現(xiàn)，即在工作的初始時(shí)間段，放電燈點(diǎn)亮設(shè) 備執(zhí)行光調(diào)節(jié)和點(diǎn)亮，同時(shí)將放電燈中消耗的電功率降到比額定電功率 低。
附帶地，提供給放電燈(例如熒光燈)的電功率的額定值由放電燈的 制造商所限定。提供給放電燈的電功率與放電燈的形狀基本成比例地增 大。例如，對(duì)于直管型熒光燈，有對(duì)于燈管長度大約600mm、燈管直徑 大約25.5mm的燈，限定的電功率大約為23W;以及對(duì)于燈管長度大約 1200mm、燈管直徑大約25.5mm的燈，限定的電功率大約為45W。此外， 對(duì)于在將額定電功率提供給熒光燈時(shí)熒光燈的光通量特性，初始光通量 (從工作開始IOO小時(shí)之后的光通量)是公知的。此外，放電燈的額定壽 命限定為光通量的惡化達(dá)到這種初始特性的70%所用的時(shí)間與對(duì)于直管 型熒光燈而言燈絲斷裂所用的時(shí)間之中較小的一個(gè)。
此外，在室內(nèi)照明設(shè)備中，為了獲得工作面所需要的照度，通過將占
地面積、燈的光通量(上述初始光通量)、燈數(shù)量、光損失因數(shù)等作為變 量來確定所安裝的照明器材(單元)的數(shù)量。在考慮上述的熒光燈本身的 光通量惡化、因熒光燈粘附灰塵而引起的反射率降低等的同時(shí)確定該光損 失因數(shù)，以便獲得額定壽命到來時(shí)的時(shí)間點(diǎn)處所需要的照度。例如，在底
開型(bottom叩en type)照明器材中，在一般工作環(huán)境下其光損失因數(shù)設(shè) 定為0.7，而在較少存在灰塵并且空氣一直保持清新的地方，作為指導(dǎo)， 光損失因數(shù)設(shè)定為0.74。在該照明設(shè)備中，隨著光損失因數(shù)變小，需要安 裝的照明器材的數(shù)量增加，這導(dǎo)致設(shè)備成本增加。因此，如果假定所用的 熒光燈類型相同，并且安裝照明器材的環(huán)境也相同，則燈壽命結(jié)束時(shí)的照 度在以下情況之間變得基本相等，所述情況是使用一般放電燈點(diǎn)亮設(shè)備 的情況，在該情況中，從工作的初始時(shí)間段開始并不抑制照度；以及如下 情況，即在預(yù)先考慮照度的降低的同時(shí)執(zhí)行控制用以基本恒定地保持照 度，以便照度可以一直是初始光通量的值的70-80%。那么，在這兩種情 況下所安裝的照明器材也都變得在數(shù)量上彼此相等。
然而，與從工作的初始時(shí)間段開始并不對(duì)照度進(jìn)行抑制的一般放電燈 點(diǎn)亮設(shè)備的配置相比較，必須向上述傳統(tǒng)放電燈點(diǎn)亮設(shè)備添加用于執(zhí)行控 制以基本恒定地保持照度的配置。相應(yīng)地，該設(shè)備和照明器材的成本增加， 這導(dǎo)致了用戶的資本投資的成本增加。
此外，在上述放電燈點(diǎn)亮設(shè)備中，工作的初始時(shí)間段的照度被抑制為 大約70-80%，由此，與從工作的初始期間開始并不抑制照度的一般放電 燈點(diǎn)亮設(shè)備相比較，在從工作的初始期間開始到額定壽命這段期間可實(shí)現(xiàn) 大約10-15%的電功率節(jié)約，從而可以降低對(duì)用戶收取的運(yùn)行成本。然而， 對(duì)于傳統(tǒng)放電燈點(diǎn)亮設(shè)備，在獲得作為照明設(shè)備的點(diǎn)亮對(duì)象的工作面所需 要的照度方面，不再要求電功率節(jié)約和資源節(jié)約。
本發(fā)明己考慮到上述情況。本發(fā)明的目的是提供一種放電燈點(diǎn)亮設(shè)備 和照明器材，它們能夠?qū)⒂脩舻某跏纪顿Y成本和向用戶收取的運(yùn)行成本抑 制到較低程度，同時(shí)使表觀照度保持基本恒定，還能夠?qū)崿F(xiàn)資源節(jié)約。

發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，權(quán)利要求1的發(fā)明是一種放電燈點(diǎn)亮設(shè)備，具有
逆變器電路，包括一個(gè)或多個(gè)開關(guān)元件，并通過以高頻切換所述開關(guān)元件 來將直流輸入轉(zhuǎn)化為高頻交流輸出； 一個(gè)或多個(gè)諧振電感器以及一個(gè)或多 個(gè)諧振電容器，它們與放電燈一起組成諧振電路，并且連接在所述逆變器 電路的輸出端之間；以及光調(diào)節(jié)控制電路，通過控制所述開關(guān)元件的切換 來調(diào)節(jié)從所述逆變器電路通過所述諧振電路提供給所述放電燈的高頻電 功率，其中所述光調(diào)節(jié)控制電路包含電功率校正裝置，用于在從所述放 電燈工作開始到所述放電燈達(dá)到其額定壽命之后的預(yù)定時(shí)間的這一期間， 控制所述逆變器電路的高頻電功率以便隨所述放電燈的工作時(shí)間的流逝 而逐漸增加；以及電功率抑制裝置，用于控制所述逆變器電路的高頻電功 率以自所述預(yù)定時(shí)間之后變成預(yù)定值或更小，并且所述預(yù)定值是大于由所 述放電燈的燈管形狀、燈管長度和燈管直徑所限定的電功率的1.2倍的值。
權(quán)利要求2的發(fā)明是權(quán)利要求1的發(fā)明中的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備，其中所 述電功率校正裝置包含用于計(jì)算所述放電燈的累積點(diǎn)亮?xí)r間的計(jì)時(shí)裝置， 所述電功率校正裝置還響應(yīng)于由所述計(jì)時(shí)裝置所計(jì)算的累積點(diǎn)亮?xí)r間來 調(diào)W所述逆變器電路的高頻電功率，還調(diào)節(jié)所述逆變器電路的高頻電功率 以便可在所述放電燈的工作起始時(shí)間點(diǎn)處將等于或大于所限定電功率的 電功率提供給所述放電燈。
權(quán)利要求3的發(fā)明是權(quán)利要求1的發(fā)明中的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備，其中所 述電功率校正裝置包含用于檢測(cè)所述放電燈的光通量的光通量檢測(cè)裝置， 所述電功率校正裝置還響應(yīng)于由所述光通量檢測(cè)裝置所檢測(cè)的光通量來 調(diào)節(jié)所述逆變器電路的高頻電功率，還調(diào)節(jié)所述逆變器電路的高頻電功率 以便可在所放電燈的工作起始時(shí)間點(diǎn)處將等于或大于所限定電功率的 電功率提供給所述放電燈。
權(quán)利要求4的發(fā)明是權(quán)利要求1至3中的任意一個(gè)發(fā)明中的放電燈點(diǎn) 亮設(shè)備，其中所述預(yù)定值是等于或大于所限定電功率的1.3倍的值。
權(quán)利要求5的發(fā)明是權(quán)利要求1至3中的任意一個(gè)發(fā)明中的放電燈點(diǎn) 亮設(shè)備，其中，在所述放電燈是具有大約1200mm燈管長度和大約25.5mm 燈管直徑的直管型熒光燈這種情況下，所述預(yù)定值設(shè)定為65W或更小。
權(quán)利要求6的發(fā)明是權(quán)利要求1至3中的任意一個(gè)發(fā)明中的放電燈點(diǎn) 亮設(shè)備，其中，在所述放電燈是具有大約410mm燈管長度和大約17.5mm
燈管直徑的緊湊型熒光燈這種情況下，所述預(yù)定值設(shè)定為42W或更小。
權(quán)利要求7的發(fā)明是權(quán)利要求1至6中的任意一個(gè)發(fā)明中的放電燈點(diǎn)
亮設(shè)備，其中提供了用于給所述放電燈的燈絲提供電流的預(yù)熱電流提供裝 置，所述預(yù)熱電流提供裝置將啟動(dòng)所述放電燈之后所提供的電流值降低至 小于啟動(dòng)所述放電燈之前給所述放電燈提供電流時(shí)的提前預(yù)熱時(shí)間處的 電流值。
權(quán)利要求8的發(fā)明是權(quán)利要求7的發(fā)明中的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備，其中所
述預(yù)熱電流提供裝置包括初級(jí)繞組，所述逆變器電路通過所述初級(jí)繞組 流出高頻電流；次級(jí)繞組，與所述放電燈的燈絲相連，并磁耦合到所述初
級(jí)繞組，使相位關(guān)于點(diǎn)亮所述放電燈時(shí)的燈電流的相位反相的電流流到所
述燈絲；以及開關(guān)元件，插入在從所述逆變器電路到所述初級(jí)繞組的電源 饋線中。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，權(quán)利要求9的發(fā)明是一種照明器材，包括根據(jù) 權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的放電燈；器材體，所述放電燈點(diǎn)亮設(shè)備 與之連接；以及燈座，設(shè)置在所述器材體上，允許自由可拆卸地在其上安 裝放電燈，并且將所述放電燈點(diǎn)亮設(shè)備與所述放電燈彼此電連接。
依照根據(jù)上述權(quán)利要求1至9的本發(fā)明，可以提供放電燈點(diǎn)亮設(shè)備和 照明器材，它們能夠?qū)⒂脩舻某跏纪顿Y成本和向用戶收取的運(yùn)行成本抑制 到較低程度，同時(shí)表觀照度保持基本恒定，還能夠?qū)崿F(xiàn)資源節(jié)約。


圖1是根據(jù)應(yīng)用本發(fā)明的第一實(shí)施例的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備的電路配置圖。
圖2(a)和2(b)是根據(jù)應(yīng)用本發(fā)明的第一實(shí)施例的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備的工 作說明圖圖2(a)是示出了提供給燈的電功率(燈供給功率)與光/電功率 比之間關(guān)系的圖表；以及圖2(b)是示出了點(diǎn)亮?xí)r間與燈供給功率之間關(guān)系 的圖表。
圖3(a)和3(b)是應(yīng)用本發(fā)明的第一實(shí)施例中的照明器材的配置視圖 圖3(a)是從下觀察時(shí)照明器材的透視圖；以及圖3(b)是照明器材的橫截面視圖。
圖4是根據(jù)應(yīng)用本發(fā)明的第二實(shí)施例的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備的電路配置圖。
圖5是示出了應(yīng)用本發(fā)明的第二實(shí)施例中的照明器材的透視圖。 圖6是示出了應(yīng)用本發(fā)明的第三實(shí)施例中的照明器材的透視圖。 圖7是應(yīng)用本發(fā)明的第三實(shí)施例中放電燈點(diǎn)亮設(shè)備的工作說明圖，示 出了點(diǎn)亮?xí)r間與燈供給功率之間的關(guān)系。
圖8是示出了根據(jù)應(yīng)用本發(fā)明的第四實(shí)施例的照明器材的透視圖。 圖9(a)和9(b)是根據(jù)應(yīng)用本發(fā)明的第四實(shí)施例的照明器材的工作說明
圖圖9(a)是示出了燈供給功率與光/電功率比之間關(guān)系的圖表；圖9(b)
是示出了點(diǎn)亮?xí)r間與燈供給功率之間關(guān)系的圖表。
圖10是根據(jù)應(yīng)用本發(fā)明的第五實(shí)施例的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備的電路配置圖。
圖11是根據(jù)應(yīng)用本發(fā)明的第五實(shí)施例的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備的工作說明 視圖。
圖12是根據(jù)應(yīng)用本發(fā)明的第六實(shí)施例的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備的電路配置
^ 圖13是根據(jù)應(yīng)用本發(fā)明的第六實(shí)施例的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備的又一電路 配置圖。
圖14在根據(jù)應(yīng)用本發(fā)明的第六實(shí)施例中通過對(duì)燈電流與電極溫度之 間關(guān)系進(jìn)行研究而獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說明圖。
具體實(shí)施例方式
(第一實(shí)施例)
圖l示出了根據(jù)應(yīng)用本發(fā)明的第一實(shí)施例的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備的電路配 置圖。該放電燈點(diǎn)亮設(shè)備通過二極管橋DB來對(duì)商用交流電源AC的交流 輸出執(zhí)行全波整流，并將整流后的輸出輸入到直流電源電路1。直流電源 電路1由AC/DC轉(zhuǎn)換器(例如升壓斬波電路)組成，所述轉(zhuǎn)換器將從二 極管橋DB輸入的這種脈動(dòng)輸出轉(zhuǎn)換為帶有理想電壓的直流輸出。逆變器 電路2是傳統(tǒng)己知的一種半橋式電路。逆變器電路2以如下方式組成由 MOSFET組成的一對(duì)開關(guān)元件Ql和Q2串聯(lián)在直流電源電路1的輸出端
之間。注意，輸入電阻器R1和R2分別連接到開關(guān)元件Q1和Q2的柵極 端。檢測(cè)電阻器R3連接到低端的開關(guān)元件Q2的源極端。
與放電燈La—起組成諧振電路3的諧振電感L1和諧振電容器C1與 由低端的開關(guān)元件Q2和檢測(cè)電阻器R3所組成的串聯(lián)電路串聯(lián)，且在其 間插入有電容器以用于切斷直流電。放電燈La與諧振電容器Cl并聯(lián)。
此外，用于向放電燈La的燈絲提供預(yù)熱電流的預(yù)熱電路8連接在逆 變器電路2與諧振電路3之間。在該預(yù)熱電路8中，用于切斷直流電的電 容器C2和預(yù)熱變壓器Tl的初級(jí)繞組連接在逆變器電路2的輸出端之間， 并且所述預(yù)熱變壓器Tl的一對(duì)次級(jí)繞組單獨(dú)地連接到放電燈La的各燈 絲。
光調(diào)節(jié)控制電路4包含逆變器控制單元5，針對(duì)組成逆變器電路2 的一對(duì)開關(guān)元件Ql和Q2執(zhí)行開關(guān)控制；校正控制單元6，校正放電燈 La在其累積點(diǎn)亮?xí)r間之后的光通量；以及可重寫的非易失性存儲(chǔ)器7，存
儲(chǔ)所累積的點(diǎn)亮?xí)r間。
逆變器控制單元5具有提前預(yù)熱模式，用于以足夠高于諧振電路3 的無負(fù)載諧振頻率的頻率(預(yù)熱頻率)切換開關(guān)元件Q1和Q2，從而從放 電燈La的預(yù)熱電路8向放電燈La的燈絲提供預(yù)熱電流；起動(dòng)模式，用于 以低于所述預(yù)熱頻率且高于所述無負(fù)載諧振頻率的頻率(起動(dòng)頻率)切換 開關(guān)元件Q1和Q2，從而向放電燈La施加起動(dòng)電壓；以及點(diǎn)亮模式，用 于以高于在啟動(dòng)放電燈La之后、點(diǎn)亮放電燈時(shí)的諧振頻率的頻率(點(diǎn)亮 頻率)穩(wěn)定地點(diǎn)亮放電燈La。逆變器控制單元5以如下方式調(diào)節(jié)提供給放 電燈La的高頻電功率，所述方式為點(diǎn)亮頻率由校正控制單元6增大及
逆變器控制單元5包含逆變器控制信號(hào)生成電路ll，生成用于針對(duì) 開關(guān)元件Ql和Q2執(zhí)行切換控制的逆變器控制信號(hào)；驅(qū)動(dòng)電路12，響應(yīng) 于從逆變器控制信號(hào)生成電路11輸出的逆變器控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)開關(guān)元件 Q1和Q2;以及預(yù)熱定時(shí)電路IO，限制提前預(yù)熱模式的時(shí)間段(提前預(yù)熱
時(shí)間段)。
逆變器控制信號(hào)生成電路11由包括恒定電壓緩沖電路、恒定電壓鏡 像電路、振蕩電容器(任何一個(gè)都未示出)等的集成電路(IC)組成。對(duì)于逆變器控制信號(hào)生成電路U，電阻器R6與R7的串聯(lián)電路以及逆變器控 制單元5所包含的開關(guān)電路SW1與電阻器R8的串聯(lián)電路連接在地與逆變 器控制單元5的端子Ro之間，端子Ro與恒定電壓緩沖電路的輸出端相連。 具體地，向端子Ro施加恒定電壓，并且逆變器控制信號(hào)生成電路11工作 以在流經(jīng)端子Ro的電流增大時(shí)提高逆變器控制信號(hào)的頻率(=開關(guān)元件 Ql和Q2的切換頻率)。
在開啟商用交流電源AC并激活逆變器控制單元5之后，預(yù)熱定時(shí)電 路10打開開關(guān)電路SW1并開始限制提前預(yù)熱時(shí)間段。當(dāng)接通開關(guān)電路 SW1時(shí)，流經(jīng)端子Ro的電流增大。相應(yīng)地，逆變器控制信號(hào)的頻率變得 相對(duì)高，并且逆變器控制單元5進(jìn)入提前預(yù)熱模式，以預(yù)熱頻率切換開關(guān) 元件Ql和Q2。而后，當(dāng)預(yù)熱定時(shí)電路10完成對(duì)提前預(yù)熱時(shí)間段的限制 并切斷開關(guān)電路SW1時(shí)，流經(jīng)端子Ro的電流減小。相應(yīng)地，逆變器控制 信號(hào)的頻率變得相對(duì)低，并且逆變器控制單元5轉(zhuǎn)換到起動(dòng)模式，以所述 起動(dòng)頻率切換開關(guān)元件Q1和Q2。此外，當(dāng)接通開關(guān)電路SW2時(shí)，預(yù)熱 定時(shí)電路10將端子Ro連接(引導(dǎo))至電功率校正電路13，且在其間插 入有與電阻器R6和R7之間的節(jié)點(diǎn)相連接的電阻器R9、 二極管Dl和開 關(guān)電路SW2。
電功率校正電路13包含具有非反相輸入端(+)和反相輸入端(-)的運(yùn)算 放大器0P1。在電功率校正電路13的運(yùn)算放大器0P1中，后文將描述的 光調(diào)節(jié)信號(hào)輸入到非反相端子，且檢測(cè)電阻器R3的兩端電壓(檢測(cè)電壓) 經(jīng)過電阻器R4輸入到反相輸入端子。反饋電阻器R5與電容器C3在運(yùn)算 放大器0P1的反相輸入端與其輸出端之間彼此并聯(lián)，且電功率校正電路 13具有集成電路配置。運(yùn)算放大器OPl的輸出端連接到二極管D1的陰極， 且在其間插入有開關(guān)電路SW2。此外，二極管Dl的陽極連接到電阻器 R6與R7之間的節(jié)點(diǎn)，且在其間插入有電阻器R9。
具體地，利用以下事實(shí)，即在逆變器電路2的開關(guān)元件Ql和Q2中 流過的電流與放電燈La中所消耗的燈電功率基本成比例，則在檢測(cè)電阻 器R3的檢測(cè)電壓不與光調(diào)節(jié)信號(hào)的信號(hào)電壓相一致的情況下，電功率校 正電路13將負(fù)反饋施加到運(yùn)算放大器OPl的輸出電壓，從而通過電阻器 R9和二極管Dl來增大或減小端子Ro的電流。逆變器控制單元5以這種
方式調(diào)節(jié)逆變器電路2的振蕩頻率(開關(guān)元件Ql和Q2的切換頻率)，并
使電功率校正電路13工作以便燈功率(檢測(cè)電阻器R3的檢測(cè)電壓)可以 是與光調(diào)節(jié)信號(hào)相對(duì)應(yīng)的值。然而，直到開關(guān)電路SW2由預(yù)熱定時(shí)電路 IO接通之前，即在提前預(yù)熱時(shí)間段和起動(dòng)時(shí)間段期間，開關(guān)電路SW2是 被切斷的，由此，電功率校正電路13的上述控制操作被禁止。
這里，在光調(diào)節(jié)控制電路4中，提供了停止電路18，其檢測(cè)放電燈 La的無負(fù)載狀態(tài)、壽命終結(jié)狀態(tài)等，并停止逆變器電路2的工作。在從無 負(fù)載檢測(cè)電路和壽命終結(jié)檢測(cè)電路(任何一個(gè)都未示出)接收到檢測(cè)信號(hào) 時(shí)，這種停止電路18就停止逆變器控制信號(hào)生成電路11和預(yù)熱定時(shí)電路 IO的工作，或停止從驅(qū)動(dòng)電路12輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而停止逆變器電路 2的工作。
校正控制單元6包含計(jì)時(shí)單元14，所述計(jì)時(shí)單元14在通過逆變器控 制單元5的端子Mode接收到從逆變器控制信號(hào)生成電路11輸出的模式信 號(hào)時(shí)，計(jì)算放電燈La的累積點(diǎn)亮?xí)r間。所述模式信號(hào)是如下信號(hào)當(dāng)從 驅(qū)動(dòng)電路12輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)它變?yōu)楦?H)電平，當(dāng)不從那里輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào) 時(shí)它變?yōu)榈?L)電平。計(jì)時(shí)單元14只在模式信號(hào)處于高電平的情況下執(zhí)行 這種計(jì)時(shí)操作。
此外，校正控制單元6包括信號(hào)生成單元15，所述信號(hào)生成單元15 響應(yīng)于從計(jì)時(shí)單元14輸出的累積點(diǎn)亮?xí)r間來生成用于調(diào)節(jié)放電燈La的光 通量的光調(diào)節(jié)信號(hào)。該信號(hào)生成單元15存儲(chǔ)校正表，所述表示出了所述 累積點(diǎn)亮?xí)r間與光調(diào)節(jié)信號(hào)的直流電壓電平(當(dāng)額定點(diǎn)亮的電平被視為 100%時(shí)與光通量比相對(duì)應(yīng)的電平)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。從所述校正表中，信 號(hào)生成單元15讀出與從計(jì)時(shí)單元14輸出的累積點(diǎn)亮?xí)r間相對(duì)應(yīng)的光調(diào)節(jié) 信號(hào)，并將所讀出光調(diào)節(jié)信號(hào)輸出到光調(diào)節(jié)控制電路4(電功率校正電路 13)。然而，從信號(hào)生成單元15輸出的光調(diào)節(jié)信號(hào)被電功率抑制單元16 所限制，以便提供給放電燈La的電功率不會(huì)超過其上限值。提供給放電 燈La的電功率的上限值如后文所述為55W，例如在使用直管型熒光燈 (FHF)32作為放電燈La的情況下。注意，當(dāng)放電燈La被更換時(shí)，存儲(chǔ)在 非易失性存儲(chǔ)器7中的累積點(diǎn)亮?xí)r間由復(fù)位單元17所復(fù)位(初始化)。
接下來，將對(duì)校正控制單元6的工作進(jìn)行描述。當(dāng)校正控制單元6以 如下方式激活時(shí)，即開啟商用交流電源AC以用于放電燈點(diǎn)亮設(shè)備時(shí)，校 正控制單元6首先讀出存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器7中的累積點(diǎn)亮?xí)r間并臨時(shí) 將該累積點(diǎn)亮?xí)r間存儲(chǔ)在某存儲(chǔ)器(未示出)中，并從校正表中讀出與所 關(guān)心的累積點(diǎn)亮?xí)r間相對(duì)應(yīng)的燈調(diào)節(jié)信號(hào)，然后將讀出的光調(diào)節(jié)信號(hào)輸出
到逆變器控制單元5。同時(shí)，計(jì)時(shí)單元14從激活放電燈點(diǎn)亮設(shè)備時(shí)的時(shí)間 點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，信號(hào)生成單元15將由計(jì)時(shí)單元14所計(jì)算的時(shí)間增加到存儲(chǔ) 在所述存儲(chǔ)器中的累積點(diǎn)亮?xí)r間，并對(duì)存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器7中的內(nèi)容 進(jìn)行更新。因此，光調(diào)節(jié)信號(hào)的直流電壓電平將由校正控制單元6單調(diào)增 加，以便隨著放電燈La的累積點(diǎn)亮?xí)r間的增加而逐漸增加提供給放電燈 La的高頻電功率。
這里，本發(fā)明的發(fā)明人研究了兩種直管型熒光燈(FHF 32， FLR 40S/36) 的燈電功率與光通量之間的關(guān)系，然后得到圖2(a)中所示的結(jié)果。在圖2(a) 中，提供給熒光燈的電功率(燈供給功率)呈現(xiàn)于橫坐標(biāo)軸上，由燈供給 功率處于額定值(FHF 32中45W以及FLR 40S/36中36W)時(shí)的光通量 所歸一化的值(光/電功率比)呈現(xiàn)在縱坐標(biāo)軸上，F(xiàn)HF 32的特性由實(shí)線 示出，F(xiàn)LR40S/36的特性由長短交替的虛線所示出。注意，F(xiàn)HF32是具有 1200mm燈管長度和25.5m燈管直徑的高頻熒光燈，其中額定電燈電功率 是32W或45W， FLR 40S/36是同上具有1200mm燈管長度和25.5mm燈 管直徑的快速啟動(dòng)熒光燈，其中額定電燈電功率是36W。
從圖2(a)中可見，在熒光燈FHF32中，得到以下結(jié)果在燈供給功 率為55W或更小的情況下，光/電功率比基本變?yōu)?.0，而當(dāng)燈供給功率超 過55W時(shí)，光/電功率比開始逐漸減小，當(dāng)燈供給功率為65W時(shí)，光/電 功率比變?yōu)榇蠹s0.98。與此相反，在熒光燈FLR 40S/36中，得到以下結(jié) 果當(dāng)燈供給功率稍微高于大約40W時(shí)，光/電功率比變?yōu)榇蠹s0.98。
相應(yīng)地，在使用熒光燈FHF32作為放電燈La的情況下，包括根據(jù)第 一實(shí)施例的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備在內(nèi)的照明器材幵始在工作初始時(shí)間段以低 于額定電功率45W的值提供燈供給功率，響應(yīng)于累積點(diǎn)亮?xí)r間而改變光 調(diào)節(jié)信號(hào)，以便在放電燈La達(dá)到額定壽命之后燈供給功率可以是高于額 定電功率45W的值，從而調(diào)節(jié)燈供給功率(逆變器電路2的輸出)。
具體地，如圖2(b)中所示，照明器材設(shè)定累積點(diǎn)亮?xí)r間與光調(diào)節(jié)信號(hào)
之間的關(guān)系，以允許以下內(nèi)容。首先，允許將點(diǎn)亮開始時(shí)(累計(jì)點(diǎn)亮?xí)r間 為O時(shí))的時(shí)間點(diǎn)處的燈供給功率設(shè)定為41W。然后，允許燈供給功率在
累積點(diǎn)亮?xí)r間為0至FHF 32的額定壽命的12000小時(shí)的時(shí)間段期間線性 增大，以便在12000小時(shí)過后的時(shí)間點(diǎn)處燈供給功率可以是55W。此外， 在燈供給功率達(dá)到55W之后，允許提供恒定電功率(-55W)。此后，照明 器材在校正表中對(duì)設(shè)定關(guān)系進(jìn)行存儲(chǔ)。這里，額定壽命流逝時(shí)的時(shí)間點(diǎn)處 的燈供給功率^55W)變?yōu)榇蠹s1.22倍額定電功率(=45"\\0的值。
此外，在如上述調(diào)節(jié)燈供給功率的情況下，燈電流變?yōu)橐韵轮怠．?dāng)燈 供給功率在工作初始時(shí)間段為41W時(shí)，燈電流變?yōu)榇蠹s0.35A。當(dāng)累積點(diǎn) 亮?xí)r間為3500小時(shí)且燈供給功率為45W時(shí)，燈電流變?yōu)榇蠹s0.42A。當(dāng) 累積點(diǎn)亮?xí)r間為7000小時(shí)且燈供給功率為49W時(shí)，燈電流變?yōu)榇蠹s 0.48A。當(dāng)累積點(diǎn)亮?xí)r間為10000小時(shí)且燈供給功率為53W時(shí)，燈電流變 為大約0.51A。最后，當(dāng)累積點(diǎn)亮?xí)r間為12000小時(shí)或更多且燈供給功率 為55W時(shí)，燈電流變?yōu)榇蠹s0.54A。這里，放電燈La的燈絲溫度隨燈供 給功率的增加而升高。例如，在燈供給功率為53W情況下的燈絲溫度從 在燈供給功率為45W情況下的燈絲溫度升高大約5-10%。在這種情況下， 燈絲溫度大體上被抑制到較低值，直到累積點(diǎn)亮?xí)r間達(dá)到大約7000小時(shí)。 相應(yīng)地，就不必?fù)?dān)憂放電燈La的壽命顯著縮短，即使在執(zhí)行上述校正控 制的情況下。此外，如圖2(a)中所示，在熒光燈FHF32中，當(dāng)燈供給功 率為zuW至55W時(shí)，光/電功率比變得基本恒定，而且相應(yīng)地，光通量可 在不降低放電燈La的光發(fā)射效率的情況下增大。
在圖3中，示出了包括根據(jù)第一實(shí)施例的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備在內(nèi)的照明 器材。該照明器材包括矩形盒狀的器材體100，其中下表面是敞開的； 燈座101，每一對(duì)燈座都設(shè)置在所述器材體100的縱向上彼此相對(duì)的側(cè)面 上，并在其上安裝由熒光燈FHF32所組成的放電燈La;以及三角形反射 板102，其設(shè)置在器材體100的底面上安裝在各燈座101上的兩個(gè)放電燈 La與La之間。關(guān)于該照明器材，根據(jù)第一實(shí)施例的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備UO 容納在反射板102的內(nèi)部。
在安裝從工作初始時(shí)間段開始對(duì)光通量進(jìn)行抑制的傳統(tǒng)放電燈點(diǎn)亮 設(shè)備(比較示例)的情況下，由于FHF32的燈效率為大約110lm/W，所
以基于光損失因數(shù)思想并通過將以下光通量視為參考來確定所安裝的照 明器材的數(shù)量-
45W x 110 lm/W x 0.7 = 3465 lm
注意，上述表達(dá)式中的0.7是預(yù)先設(shè)定為目標(biāo)的光損失因數(shù)，并且是響應(yīng) 于燈的工作環(huán)境而設(shè)定的值。
與此相反，包括根據(jù)第一實(shí)施例的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備在內(nèi)的照明器材將
以下光通量視為參考
55Wx 110 lm/Wx 0.7 = 4235 lm
在該放電燈點(diǎn)亮設(shè)備中，光通量增加為傳統(tǒng)放電燈點(diǎn)亮設(shè)備(比較示 例)的光通量的1.2倍。因此，在照明器材的安裝位置，在使用傳統(tǒng)放電 燈點(diǎn)亮設(shè)備的照明器材的情況下，所述照明器材需要十個(gè)單元，而只由使 用根據(jù)第一實(shí)施例放電燈點(diǎn)亮設(shè)備的照明器材的八個(gè)單元就可以獲得基 本等同的照度。
此外，關(guān)于從放電燈La的工作初始時(shí)間段到放電燈La的額定壽命的 平均電功率消耗，將第一實(shí)施例和比較示例的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備相互進(jìn)行比 較。傳統(tǒng)放電燈點(diǎn)亮設(shè)備(比較示例)的平均電功率消耗變?yōu)槿缦?10單元x2盞燈x {(45Wx 0.7) + 45W}/2- 765W
根據(jù)第一實(shí)施例的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備的平均電功率消耗變?yōu)槿缦?-8單元x 2盞燈x {(55W x 0.7) + 55W} / 2 = 748W
所以，依照包括根據(jù)第一實(shí)施例的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備在內(nèi)的照明器材， 可以進(jìn)行與傳統(tǒng)放電燈點(diǎn)亮設(shè)備(比較示例)的電功率節(jié)約等同的電功率 節(jié)約。此外，所安裝的照明器材的數(shù)量和使用放電燈La的數(shù)量節(jié)省為使 用包括傳統(tǒng)放電燈點(diǎn)亮設(shè)備在內(nèi)的照明器材的情況的80%。所以，依照根 據(jù)第一實(shí)施例的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備，在數(shù)量方面使用材料必然節(jié)省為80%， 從而可以實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約。 (第二實(shí)施例)
在圖4中，示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備的電路配 置圖。在根據(jù)第二實(shí)施例的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備配置中，相同的參考數(shù)字會(huì)分 配給在配置方面與根據(jù)第一實(shí)施例的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備相同的部分，并省略 共同部分的描述。
根據(jù)第二實(shí)施例的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備包括對(duì)放電燈La的光通量進(jìn)行檢 測(cè)的光通量傳感器9。放電燈點(diǎn)亮設(shè)備具有以下特性響應(yīng)于光通量傳感
器9所檢測(cè)的光通量，校正控制單元6生成光調(diào)節(jié)信號(hào)并調(diào)節(jié)放電燈La 的燈供給功率。
光通量傳感器9由例如太陽能電池所組成，并向校正控制單元6輸出 由與放電燈La的光通量成比例的電壓所組成的檢測(cè)信號(hào)。
校正控制單元6包括算術(shù)運(yùn)算單元19和設(shè)定單元20以替代第一實(shí)施 例中已描述的計(jì)時(shí)單元14和復(fù)位單元17。在設(shè)定單元20中，存儲(chǔ)有與放 電燈La的光通量成比例的檢測(cè)信號(hào)的電平數(shù)據(jù)。這里，該電平數(shù)據(jù)與目 標(biāo)光通量相對(duì)應(yīng)。算術(shù)運(yùn)算單元19向信號(hào)生成單元15輸出校正數(shù)據(jù)，所 述校正數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于與放電燈La的光通量成比例的檢測(cè)信號(hào)電平與存儲(chǔ)在 設(shè)定單元20中的電平數(shù)據(jù)之間的差值。然后，響應(yīng)于有關(guān)校正數(shù)據(jù)，信 號(hào)生成單元15改變光調(diào)節(jié)信號(hào)并調(diào)節(jié)逆變器電路2的高頻輸出。光調(diào)節(jié) 控制電路4以這種方式使放電燈La的光通量與存儲(chǔ)在設(shè)定單元20中的目 標(biāo)值的光通量相一致。然而，同樣在根據(jù)第二實(shí)施例的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備中， 從信號(hào)生成單元15輸出的光調(diào)節(jié)信號(hào)由電功率抑制單元16限制，以便提 供給放電燈La的電功率不會(huì)超過其上限值(例如55W)。
如上所述，同樣在根據(jù)第二實(shí)施例的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備中，盡管放電燈 La的光通量惡化，但從放電燈La輸出的光通量(即照度)可在工作時(shí)間 段期間保持基本恒定。此外，控制提供給放電燈La的電功率以使其隨放 電燈La的光通量的惡化而增加。相應(yīng)地，依照根據(jù)第二實(shí)施例的放電燈 點(diǎn)亮設(shè)備，可施加與根據(jù)第一實(shí)施例的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備等效的效果。
在圖5中，示出了包括根據(jù)第二實(shí)施例的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備在內(nèi)的照明 器材。該照明器材是直接吸頂式(direct ceiling-mounted type)的照明器材， 包括三角形的器材體120;以及一對(duì)該燈座121和121，設(shè)置在所述器 材體120的縱向上兩端的下表面上。該照明器材在器材體120中容納放電 燈點(diǎn)亮設(shè)備(未示出)。注意，光通量傳感器9設(shè)置在器材體120的下表 面的縱向上的中心處。 (第三實(shí)施例)
在圖6中，示出了根據(jù)第三實(shí)施例的照明器材。以與包括根據(jù)第二實(shí)
施例的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備在內(nèi)的照明器材相似的方式，該照明器材是直接吸 頂式的照明器材，包括三角形的器材體120;以及--對(duì)該燈座121和121， 設(shè)置在所述器材體120的縱向上兩端的下表面上。在該照明器材中，在器 材體120中容納具有與包括根據(jù)第一實(shí)施例的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備在內(nèi)的照明 器材中的配置共同的配置的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備(未示出)。
如第一實(shí)施例中所述，在熒光燈FHF32中，即使向其提供大約55W 的電功率，光發(fā)射效率也不降低，另外，即使向有關(guān)的熒光燈提供大約60W 至65W的電功率，光發(fā)射效率的降低也會(huì)被抑制到大約-2%。
在這-一點(diǎn)上，在根據(jù)第三實(shí)施例的照明器材中，在使用熒光燈FHF32 作為放電燈La的情況下，在工作初始時(shí)間段開始給有關(guān)熒光燈提供值高 于額定電功率45W的燈供給功率。然后，調(diào)節(jié)燈供給功率以使其在放電 燈La達(dá)到額定壽命之后變?yōu)?0W至65W。通過響應(yīng)于累計(jì)點(diǎn)亮?xí)r間而改 變光調(diào)節(jié)信號(hào)來實(shí)現(xiàn)對(duì)燈供給功率的這種調(diào)節(jié)。
具體地，如圖7中所示，安裝在根據(jù)第三實(shí)施例的照明器材中的放電 燈點(diǎn)亮設(shè)備設(shè)定累積點(diǎn)亮?xí)r間與光調(diào)節(jié)信號(hào)之間的關(guān)系，以便允許以下內(nèi) 容。首先，允許將點(diǎn)亮開始時(shí)(累計(jì)點(diǎn)亮?xí)r間為O時(shí))的時(shí)間點(diǎn)處的燈供 給功率設(shè)定為46W。然后，允許燈供給功率在累積點(diǎn)亮?xí)r間為0至FHF 32 的額定壽命12000小時(shí)期間線性增大，以便在12000小時(shí)過后的時(shí)間點(diǎn)處 燈供給功率可以是65W。此外，在燈供給功率達(dá)到65W之后，允許提供 恒定電功率卜65W)。此后，放電燈點(diǎn)亮設(shè)備在校正表中存儲(chǔ)設(shè)定的關(guān)系。 這里，額定壽命流逝時(shí)的時(shí)間點(diǎn)處的燈供給功率(=65\￥)變?yōu)榇蠹s1.33倍 額定電功率(=45\\0的值。
如上所述，根據(jù)第三實(shí)施例的照明器材將燈供給功率從46W改變至 65W。從圖2(a)中可見，在熒光燈FHF 32中，當(dāng)燈供給功率為46W至65W 時(shí)，光/電功率比變得基本恒定，相應(yīng)地，光通量可在不降低放電燈La的 光發(fā)射效率的情況下增大。
附帶地，在額定電燈電功率為32W時(shí)使用熒光燈FHF 32的情況下， 在兩盞燈的傳統(tǒng)照明器材中，通過將以下光通量視為參考來確定所安裝的 單元數(shù)
32Wx2盞燈x no lm/Wx 0.7 = 4928 lm
與此相反，考慮到當(dāng)燈供給功率為65W時(shí)光/電功率比減小至0.98，
根據(jù)第三實(shí)施例的照明器材可實(shí)現(xiàn)以下光通量
65W x 1盞燈x 110 lm/W x 0.98 x 0.7 = 4905 lm
以這種方式，依照根據(jù)第三實(shí)施例的照明器材，只使用一盞燈，可獲 得與使用兩盞燈的傳統(tǒng)示例的光通量基本等同的光通量。具體地，如果在 安裝了使用額定電功率為32W的兩盞熒光燈的傳統(tǒng)照明器材的位置，只 安裝根據(jù)第三實(shí)施例的一盞燈，則可獲得與這種傳統(tǒng)示例的照度等同的照 度。自然地，由于放電燈的數(shù)量從2降為1這一事實(shí)，器材體的材料也節(jié) 省為大約一半，放電燈的材料也節(jié)省為大約一半。相應(yīng)地，可在很大程度 上降低每個(gè)照明器材單元的成本。
注意，在設(shè)定使得在放電燈額定壽命12000小時(shí)流逝的時(shí)間點(diǎn)處提供 給放電燈La的燈供給功率為60W的情況下，考慮到當(dāng)提供60W時(shí)光/電 功率比降至0.90，可獲得以下光通量
60Wx 1盞燈x U01m/Wx 0.90 x 0.7 = 4158 lm
設(shè)定放電燈點(diǎn)亮設(shè)備以便在提供給放電燈La的電功率達(dá)到60W之 后，提供給放電燈La的電功率可被恒定地抑制為60W。相應(yīng)地，提供給 放電燈La (熒光燈FHF32)的電功率變?yōu)轭~定電功率45W的1.33倍，并 且可獲得傳統(tǒng)器材光通量的大約93%的光通量。 (第四實(shí)施例)
在圖8中，示出了根據(jù)第四實(shí)施例的照明器材。該照明器材包括矩 形盒狀的器材體100，其中下表面是以與第一實(shí)施例中所述的照明器材相 似的方式敞開的；以及一對(duì)燈座103，設(shè)置在所述器材體100的一個(gè)側(cè)面 上并允許在其上安裝由緊湊型熒光燈FHF 32所組成的放電燈La。在該照 明器材中，具有與第一實(shí)施例或第二實(shí)施例的配置共同配置的放電燈點(diǎn)亮 設(shè)備(未示出)連接到器材體100上。
這里，本發(fā)明的發(fā)明人研究了緊湊型熒光燈FHF 32的電燈電功率與 光通量之間的關(guān)系，得到了圖9(a)中所示的結(jié)果。注意，F(xiàn)HF32是具有大 約410mm燈管長度和17.5mm燈管直徑的高頻熒光燈，其中額定電燈電 功率為32W。如圖9(a)中可見，在緊湊型熒光燈FHF 32中，得到以下結(jié) 果在燈供給功率為34W或更少的情況下光/電功率比基本變?yōu)?.0，且當(dāng)
燈供給功率為42W時(shí)光/電功率比變?yōu)榇蠹s0.98。
相應(yīng)地，在使用緊湊型熒光燈FHF32作為放電燈La的情況下，根據(jù) 第四實(shí)施例的照明器材在工作初始時(shí)間段開始以低于額定電功率32W的 值來提供燈供給功率，響應(yīng)于累計(jì)點(diǎn)亮?xí)r間而改變光調(diào)節(jié)信號(hào)，以便在放 電燈La達(dá)到額定壽命之后燈供給功率可以是高于所述額定電功率32W的 值，從而調(diào)節(jié)燈供給功率(逆變器電路2的輸出)。
具體地，如圖9(b)中所示，照明器材設(shè)定累積點(diǎn)亮?xí)r間與光調(diào)節(jié)信號(hào) 之間的關(guān)系，以允許以下內(nèi)容。首先，允許將點(diǎn)亮開始時(shí)(累計(jì)點(diǎn)亮?xí)r間 為0時(shí))的時(shí)間點(diǎn)處的燈供給功率設(shè)定為30W。然后，允許燈供給功率在 累積點(diǎn)亮?xí)r間為0至FHF 32的額定壽命12000小時(shí)期間線性增大，以便 在12000小時(shí)過后的時(shí)間點(diǎn)處燈供給功率可以是42W。此外，在燈供給功 率達(dá)到42W之后，允許提供恒定電功率(=42\￥)。此后，照明器材在校正 表中存儲(chǔ)設(shè)定的關(guān)系。這里，額定壽命流逝時(shí)的時(shí)間點(diǎn)處的燈供給功率 (=42\￥)變?yōu)榇蠹s1.3倍額定電功率一32W)的值。 (第五實(shí)施例)
在圖10中，示出了根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備的電路 配置圖。第五實(shí)施例具有預(yù)熱電路8'的配置這一特性，除預(yù)熱電路8，之外 的配置都是與第一實(shí)施例共同的。因此，將相同的參考數(shù)字分配給與第一 實(shí)施例共同的組成部分，并省略共同組成部分的描述。
組成根據(jù)第五實(shí)施例放電燈點(diǎn)亮設(shè)備的預(yù)熱電路8'由以下組成組成 諧振電路3的諧振電感Ll (初級(jí)繞組)； 一對(duì)次級(jí)繞組L2和L2，磁耦合 到諧振電感L1并連接到放電燈La的各燈絲(未示出)；以及阻抗電路Z 和Z，分別插入到次級(jí)繞組L2和L2與燈絲之間。
圖10通過參考符號(hào)A和B示出了阻抗電路Z和Z與燈絲之間的連接 關(guān)系。這些阻抗電路Z和Z中每一個(gè)都由例如LC串聯(lián)諧振電路組成，所 述諧振電路具有與預(yù)熱頻率基本相等的諧振頻率。在提前預(yù)熱模式中，阻 抗電路Z向燈絲提供足夠使該阻抗基本變?yōu)?的電流(預(yù)熱電流)。在點(diǎn) 亮模式中，阻抗電路Z增大阻抗并抑制提供給燈絲的電流。
此外，如圖11中所示，組成每一個(gè)次級(jí)繞組L2和L2，以便從預(yù)熱 電路8，提供給放電燈La的燈絲的電流的相位可關(guān)于通過諧振電路3提供
給放電燈La的燈電流的相位在90度到180度的范圍內(nèi)反相。相應(yīng)地，可 抑制提供給每個(gè)放電燈La的合成電流的大小。
如上所述，在第五實(shí)施例中，抑制在點(diǎn)亮放電燈時(shí)從預(yù)熱電路8，提供 給放電燈La的每個(gè)燈絲的電流值，由此，可抑制燈絲溫度升高。注意， 很明顯，即使在允許第五實(shí)施例中的預(yù)熱電路8，替代第二實(shí)施例中的預(yù)熱 電路8的情況下也可施加相似的效果。 (第六實(shí)施例)
在圖12中，示出了根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備的電路 配置圖。第六實(shí)施例具有預(yù)熱電路8的配置這一特性，除預(yù)熱電路8之外 的配置與第一實(shí)施例是共同的。因此，將相同的參考數(shù)字分配給與第一實(shí) 施例共同的組成部分，并省略共同的組成部分的描述。
組成根據(jù)第六實(shí)施例的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備的預(yù)熱電路8具有以下特性.-由常關(guān)M0SFET所組成的開關(guān)元件Q3與預(yù)熱變壓器T1的初級(jí)繞組串聯(lián)。 該幵關(guān)元件Q3受到預(yù)熱定時(shí)電路10的開關(guān)(on/off)控制，在提前預(yù)熱時(shí)間 段和起動(dòng)時(shí)間段期間是接通的，在點(diǎn)亮放電燈La之后是切斷的。
如上所述，在提前預(yù)熱時(shí)間段和起動(dòng)時(shí)間段期間，開關(guān)元件Q3由預(yù) 熱定時(shí)電路10接通，預(yù)熱電流從預(yù)熱電路8提供給放電燈La的燈絲。然 后，在點(diǎn)亮放電燈La時(shí)，開關(guān)元件Q3由預(yù)熱定時(shí)電路10切斷，并關(guān)閉 從預(yù)熱電路8到放電燈La的燈絲的電流供應(yīng)。因此，預(yù)熱電路8將在點(diǎn) 亮放電燈La時(shí)從預(yù)熱電路8提供給放電燈La的燈絲的電流設(shè)定為0，從 而可抑制燈絲溫度升高。
附帶地，如圖13中所示，可組成預(yù)熱變壓器T1以便電容器C4與開 關(guān)元件Q3并聯(lián)，從預(yù)熱電路8提供給燈絲的電流的相位可關(guān)于點(diǎn)亮放電 燈La時(shí)的燈電流的相位反相大約180度。在如上所述的預(yù)熱電路8中， 同樣當(dāng)開關(guān)元件Q3被切斷時(shí)(點(diǎn)亮放電燈La時(shí))，電流經(jīng)過電容器C4 流向預(yù)熱變壓器Tl的初級(jí)繞組，電流持續(xù)提供給放電燈La的燈絲。然而， 點(diǎn)亮放電燈La時(shí)從預(yù)熱電路8提供的電流的相位與燈電流的相位以大約 180度互相反相，而且相應(yīng)地，與只有燈電流的情況相比，流經(jīng)放電燈La 的電流(從預(yù)熱電路8提供的電流與燈電流的合成電流)減小了。因此， 放電燈La的燈絲溫度的升高得到抑制。 例如，在通過適當(dāng)設(shè)定電容器C4的電容值來將提供給預(yù)熱電路8的
電流值設(shè)定為大約100至300mA的情況下，測(cè)量了在從預(yù)熱電路8提供 的電流與燈電流之間的相位差設(shè)定為大約0度時(shí)的燈絲溫度(放電燈La 的電極溫度)、有關(guān)的相位差設(shè)定為大約180度時(shí)的燈絲溫度和點(diǎn)亮放電 燈La時(shí)從預(yù)熱電路8提供的電流大致設(shè)定為0時(shí)的燈絲溫度。測(cè)量結(jié)果 示出在圖14中。
在圖14中，燈電流呈現(xiàn)在橫坐標(biāo)軸上，通過將在大約650mA的電流 流向直管型熒光燈(例如FHF 32)的情況下的電極溫度視為1而歸一化的 電極溫度呈現(xiàn)在縱坐標(biāo)軸上。此外，相位差設(shè)定為大約O度時(shí)的電極溫度 由長短交替的虛線I所示出，相位差設(shè)定為大約180度時(shí)的電極溫度由實(shí) 線II所示出，所提供的電流設(shè)定為大約0時(shí)的電極溫度由虛線m所示出。
從圖14中所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可見，與從預(yù)熱電路8所提供的電流與點(diǎn) 亮放電燈La時(shí)的燈電流之間的相位差基本為0度這種情況(長短交替的 虛線I)相比，在點(diǎn)亮放電燈La時(shí)從預(yù)熱電路8提供的電流大致設(shè)定為0 的情況下(虛線III)，電極溫度下降，并且在從預(yù)熱電路8提供的電流與 燈電流之間的相位差為大約180度的情況下(實(shí)線II)，電極溫度進(jìn)一步 下降。因此，即使流過大約500至650mA的燈電流，也可通過組成預(yù)熱 電路8，以便燈電流與從預(yù)熱電流8提供的電流之間的相位差可以為大約 180度，從而抑制點(diǎn)亮放電燈La時(shí)電極溫度的升高。因此就消除了對(duì)放電 燈La壽命縮短的擔(dān)憂。注意，很明顯，即使在將第六實(shí)施例中的預(yù)熱電 路8的配置應(yīng)用到第二實(shí)施例的情況下也會(huì)施加相似的效果。 工業(yè)適用性
本發(fā)明可適用于點(diǎn)亮諸如熒光燈這種放電燈的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備，以及 其上安裝所述放電燈點(diǎn)亮設(shè)備的照明器材。
權(quán)利要求
1.一種放電燈點(diǎn)亮設(shè)備，包括逆變器電路，包含一個(gè)或多個(gè)開關(guān)元件，并通過以高頻切換所述開關(guān)元件來將直流輸入轉(zhuǎn)化為高頻交流輸出；一個(gè)或多個(gè)諧振電感以及一個(gè)或多個(gè)諧振電容器，它們與放電燈一起組成諧振電路，并且連接在所述逆變器電路的輸出端之間；以及光調(diào)節(jié)控制電路，通過控制所述開關(guān)元件的切換來調(diào)節(jié)從所述逆變器電路通過所述諧振電路提供給所述放電燈的高頻電功率，其中，所述光調(diào)節(jié)控制電路包含電功率校正裝置，用于在從所述放電燈工作開始到所述放電燈達(dá)到其額定壽命后的預(yù)定時(shí)間的這一時(shí)間段期間，控制所述逆變器電路的高頻電功率以便隨所述放電燈的工作時(shí)間流逝而逐漸增加；以及電功率抑制裝置，用于控制所述逆變器電路的高頻電功率以自所述預(yù)定時(shí)間之后變成預(yù)定值或更小，并且所述預(yù)定值是大于由所述放電燈的燈管形狀、燈管長度和燈管直徑所限定的電功率的1.2倍的值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備，其中所述電功率校正裝 置包括用于計(jì)算所述放電燈的累積點(diǎn)亮?xí)r間的計(jì)時(shí)裝置，所述電功率校正 裝置響應(yīng)于由所述計(jì)時(shí)裝置所計(jì)算的累積點(diǎn)亮?xí)r間而調(diào)節(jié)所述逆變器電 路的高頻電功率，并調(diào)節(jié)所述逆變器電路的高頻電功率以便在所述放電燈 的工作起始時(shí)間點(diǎn)處能夠?qū)⒌扔诨虼笥谒薅ǖ碾姽β实碾姽β侍峁┙o 所述放電燈。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備，其中所述電功率校正裝 置包括用于檢測(cè)所述放電燈的光通量的光通量檢測(cè)裝置，所述電功率校正 裝置響應(yīng)于由所述光通量檢測(cè)裝置所檢測(cè)的光通量而調(diào)節(jié)所述逆變器電 路的高頻電功率，并調(diào)節(jié)所述逆變器電路的高頻電功率以便在所述放電燈 的工作起始時(shí)間點(diǎn)處能夠?qū)⒌扔诨虼笥谒薅ǖ碾姽β实碾姽β侍峁┙o 所述放電燈。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任意一項(xiàng)所述的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備，其中 所述預(yù)定值是等于或大于所限定的電功率的1.3倍的值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任意一項(xiàng)所述的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備，其中， 在所述放電燈是具有大約1200mm燈管長度和大約25.5mm燈管直徑的直 管型熒光燈的情況下，所述預(yù)定值設(shè)定為65W或更小。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任意一項(xiàng)所述的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備，其中， 在所述放電燈是具有大約410mm燈管長度和大約17.5mm燈管直徑的緊 湊型熒光燈的情況下，所述預(yù)定值設(shè)定為42W或更小。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任意一項(xiàng)所述的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備，其中 設(shè)置了用于向所述放電燈的燈絲提供電流的預(yù)熱電流提供裝置，所述預(yù)熱 電流提供裝置將啟動(dòng)所述放電燈之后所提供的電流值降低至小于啟動(dòng)所 述放電燈之前給所述放電燈提供電流時(shí)的提前預(yù)熱時(shí)間處的電流值。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備，其中所述預(yù)熱電流提供 裝置包括初級(jí)繞組，所述逆變器電路通過該初級(jí)繞組流過高頻電流；次 級(jí)繞組，與所述放電燈的燈絲相連，并磁耦合到所述初級(jí)繞組，使相位關(guān) 于點(diǎn)亮所述放電燈時(shí)的燈電流的相位反相的電流流到所述燈絲；以及開關(guān) 元件，插入在從所述逆變器電路到所述初級(jí)繞組的電源饋線中。
9. 一種照明器材，包含根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任意一項(xiàng)所述的放電燈點(diǎn)亮設(shè)備； 器材體，所述放電燈點(diǎn)亮設(shè)備與之連接；以及設(shè)置在所述器材體上的燈座，允許自由可拆卸地在其上安裝放電燈， 并且將所述放電燈點(diǎn)亮設(shè)備與所述放電燈彼此電連接。
全文摘要
為了將用戶初始投資的成本以及向用戶收取的運(yùn)行成本抑制到較低的程度，而基本恒定地保持表觀照度，并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約，在使用熒光燈FHF 32作為放電燈La的情況下，在放電燈工作的初始時(shí)間段開始以低于額定電功率45W的值提供燈供給功率，響應(yīng)于累積點(diǎn)亮?xí)r間而改變光調(diào)節(jié)信號(hào)，以便在放電燈La達(dá)到額定壽命之后燈供給功率可以是高于額定電功率45W的值，由此調(diào)節(jié)所述燈供給功率(逆變器電路2的輸出)。在熒光燈FHF 32中，當(dāng)所述燈供給功率為41W到55W時(shí)，光/電功率比變得基本恒定，而且相應(yīng)地，光通量增加且不損害放電燈La的光發(fā)射效率，因此，可基本恒定地保持表觀照度。
文檔編號(hào)H05B41/392GK101371620SQ200780002428
公開日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2007年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月17日
發(fā)明者光安啟, 廣瀨仁幸, 村山浩史, 濱本勝信, 角佳和 申請(qǐng)人:松下電工株式會(huì)社