專利名稱：放電燈點(diǎn)亮裝置及照明器具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及放電燈點(diǎn)亮裝置及照明器具。
背景技術(shù)：
以往以來，作為使也稱作HID(High-intensity discharge lamp)的高壓放電燈那 樣的熱陰極型的放電燈點(diǎn)亮的放電燈點(diǎn)亮裝置，提供了具備輸入直流功率并輸出交流功率 的功率變換部、和控制功率變換部的控制部的放電燈點(diǎn)亮裝置。 進(jìn)而，作為這種放電燈點(diǎn)亮裝置，提供了一種控制部在放電燈的啟動(dòng)時(shí)、在使功率
變換部的輸出電壓較高而啟動(dòng)放電燈的啟動(dòng)動(dòng)作之后、開始從功率變換部對(duì)放電燈輸出用
于放電燈的點(diǎn)亮維持的交流功率的穩(wěn)定動(dòng)作之前、為了放電燈的各電極的加熱、進(jìn)行使功
率變換部的輸出功率的頻率較高的電極加熱動(dòng)作的裝置(例如參照特許文獻(xiàn)1)。 根據(jù)上述放電燈點(diǎn)亮裝置，與不進(jìn)行電極加熱動(dòng)作的情況相比，向穩(wěn)定動(dòng)作轉(zhuǎn)移
后的放電較穩(wěn)定，燈滅受到抑制。特許文獻(xiàn)1特表2005-507553號(hào)公報(bào) 這里，如圖26的(a)所示，如果進(jìn)行啟動(dòng)動(dòng)作的啟動(dòng)期間Pl之后的、進(jìn)行電極加 熱動(dòng)作的電極加熱期間P2較短，則在進(jìn)行穩(wěn)定動(dòng)作的穩(wěn)定期間P3的開始前，放電燈的電極 沒有被充分加熱，向放電燈的輸出電流(以下稱作"燈電流")在極性間變得不均勻。如果 在這樣放電燈的電極沒有被充分加熱的狀態(tài)下轉(zhuǎn)移到穩(wěn)定動(dòng)作，則向穩(wěn)定動(dòng)作的轉(zhuǎn)移后放 電變得不穩(wěn)定，有可能發(fā)生燈滅。因而，如圖26的(b)所示，需要使電極加熱期間P2足夠 長(zhǎng)，但所需的電極加熱期間P2的長(zhǎng)度(電極加熱動(dòng)作的持續(xù)時(shí)間)根據(jù)放電燈而不同。
但是，如果匹配于設(shè)想會(huì)連接的放電燈中的需要最長(zhǎng)時(shí)間的電極加熱動(dòng)作的放電 燈決定電極加熱動(dòng)作的持續(xù)時(shí)間，則該持續(xù)時(shí)間對(duì)于其他放電燈為過剩的。由于電極加熱 動(dòng)作是從功率變換部輸出比穩(wěn)定動(dòng)作大的功率的動(dòng)作，所以為了抑制對(duì)放電燈的壽命的不 良影響，需要盡量縮短電極加熱動(dòng)作的持續(xù)時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況而做出的，其目的是提供一種在避免非對(duì)稱電流帶來的不 穩(wěn)定的點(diǎn)亮的同時(shí)確保啟動(dòng)性的放電燈點(diǎn)亮裝置及照明器具。 技術(shù)方案1的發(fā)明具備功率變換部，被輸入直流功率，輸出交流功率；啟動(dòng)部，與 放電燈一起連接在功率變換部的輸出端間，產(chǎn)生用于放電燈的啟動(dòng)的高電壓；控制部，控制 功率變換部；控制部在放電燈的啟動(dòng)時(shí)，在通過啟動(dòng)部產(chǎn)生的高電壓?jiǎn)?dòng)放電燈的啟動(dòng)動(dòng) 作之后、開始從功率變換部對(duì)放電燈輸出用于放電燈的點(diǎn)亮維持的交流功率的穩(wěn)定動(dòng)作之 前，為了將放電燈的各電極加熱，進(jìn)行使功率變換部的輸出的頻率在規(guī)定時(shí)間中比穩(wěn)定動(dòng) 作中高的電極加熱動(dòng)作；其特征在于，具備判斷從功率變換部對(duì)放電燈輸出的輸出電流是 否為正負(fù)對(duì)稱的對(duì)稱判斷部；控制部在電極加熱動(dòng)作的結(jié)束時(shí)，如果由對(duì)稱判斷部判斷輸 出電流是正負(fù)對(duì)稱的，則轉(zhuǎn)移到穩(wěn)定動(dòng)作，如果由對(duì)稱判斷部判斷輸出電流是正負(fù)非對(duì)稱的，則在對(duì)啟動(dòng)動(dòng)作施加了使極性間的輸出電流的差減少那樣的變更的再啟動(dòng)動(dòng)作之后， 再次進(jìn)行電極加熱動(dòng)作。 技術(shù)方案2的發(fā)明在技術(shù)方案1的發(fā)明中，其特征在于，功率變換部由將輸入的直 流功率降壓的降壓斬波電路、和使降壓斬波電路輸出的直流功率交變的全橋電路構(gòu)成。
技術(shù)方案3的發(fā)明在技術(shù)方案1的發(fā)明中，其特征在于，功率變換部由全橋電路 構(gòu)成，控制部通過構(gòu)成全橋電路的開關(guān)元件的開啟關(guān)閉的占空比控制功率變換部的輸出功率。 技術(shù)方案4的發(fā)明在技術(shù)方案1的發(fā)明中，其特征在于，功率變換部由半橋電路 構(gòu)成，控制部通過構(gòu)成半橋電路的開關(guān)元件的開啟關(guān)閉的占空比控制功率變換部的輸出功率。 技術(shù)方案5的發(fā)明在技術(shù)方案1 4的任一項(xiàng)的發(fā)明中，其特征在于，啟動(dòng)動(dòng)作是 將啟動(dòng)用的高電壓脈沖對(duì)兩極性分別向放電燈輸出的動(dòng)作，再啟動(dòng)動(dòng)作是將啟動(dòng)用的高電 壓脈沖僅對(duì)功率變換部的輸出電流變小的極性向放電燈輸出的動(dòng)作。 技術(shù)方案6的發(fā)明在技術(shù)方案1 4的任一項(xiàng)的發(fā)明中，其特征在于，啟動(dòng)動(dòng)作是
將啟動(dòng)用的高電壓脈沖對(duì)兩極性分別向放電燈輸出的動(dòng)作，再啟動(dòng)動(dòng)作是使啟動(dòng)用的高電
壓脈沖的個(gè)數(shù)在功率變換部的輸出電流變小的一個(gè)極性比另一個(gè)極性多的動(dòng)作。 技術(shù)方案7的發(fā)明在技術(shù)方案1 4的任一項(xiàng)的發(fā)明中，其特征在于，再啟動(dòng)動(dòng)作
是對(duì)于功率變換部的輸出電流變小的極性、使功率變換部的輸出電壓的振幅比啟動(dòng)動(dòng)作大
的動(dòng)作。 技術(shù)方案8的發(fā)明在技術(shù)方案1 4的任一項(xiàng)的發(fā)明中，其特征在于，再啟動(dòng)動(dòng)作 是使功率變換部的輸出電流變小的極性的輸出持續(xù)的時(shí)間比在啟動(dòng)動(dòng)作中該極性的輸出 持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)的動(dòng)作。 技術(shù)方案9的發(fā)明在技術(shù)方案1 4的任一項(xiàng)的發(fā)明中，其特征在于，控制部在開 始再啟動(dòng)動(dòng)作之前，進(jìn)行在規(guī)定的停止時(shí)間中使從功率變換部的交流功率的輸出停止的停 止動(dòng)作。 技術(shù)方案10的發(fā)明在技術(shù)方案1 4的任一項(xiàng)的發(fā)明中，其特征在于，控制部在 電極加熱動(dòng)作的結(jié)束時(shí)計(jì)數(shù)由對(duì)稱判斷部判斷輸出電流的非對(duì)稱的次數(shù)，當(dāng)該次數(shù)達(dá)到了 規(guī)定的上限次數(shù)時(shí)，使從功率變換部的交流功率的輸出停止。 技術(shù)方案11的發(fā)明的特征在于，具備技術(shù)方案1 4中任一項(xiàng)所述的放電燈點(diǎn)亮 裝置、和保持放電燈點(diǎn)亮裝置的器具主體。 根據(jù)技術(shù)方案1的發(fā)明，控制部在電極加熱動(dòng)作的結(jié)束時(shí)，如果由對(duì)稱判斷部判 斷輸出電流是正負(fù)對(duì)稱的，則轉(zhuǎn)移到穩(wěn)定動(dòng)作，如果由對(duì)稱判斷部判斷輸出電流是正負(fù)非 對(duì)稱的，則在對(duì)啟動(dòng)動(dòng)作施加了使極性間的輸出電流的差減少那樣的變更的再啟動(dòng)動(dòng)作之 后，再次進(jìn)行電極加熱動(dòng)作，所以通過如果判斷為輸出電流是正負(fù)非對(duì)稱則不進(jìn)行向穩(wěn)定 動(dòng)作的轉(zhuǎn)移，能夠避免非對(duì)稱電流帶來的不穩(wěn)定的點(diǎn)亮。此外，通過在判斷輸出電流是正負(fù) 非對(duì)稱時(shí)進(jìn)行使極性間的輸出電流的差減小的再啟動(dòng)動(dòng)作，與在判斷輸出電流是正負(fù)非對(duì) 稱時(shí)停止動(dòng)作的情況或單單回到啟動(dòng)動(dòng)作的情況相比啟動(dòng)性提高。 根據(jù)技術(shù)方案9的發(fā)明，由于控制部在開始再啟動(dòng)動(dòng)作之前、在規(guī)定的停止時(shí)間 中進(jìn)行使從功率變換部的交流功率的輸出停止的停止動(dòng)作，所以通過在停止動(dòng)作中放電燈內(nèi)的氣體穩(wěn)定，與不進(jìn)行停止動(dòng)作的情況相比，容易消除輸出電流的非對(duì)稱狀態(tài)。 根據(jù)技術(shù)方案10的發(fā)明，控制部在電極加熱動(dòng)作的結(jié)束時(shí)計(jì)數(shù)由對(duì)稱判斷部判
斷了輸出電流的非對(duì)稱的次數(shù)，當(dāng)該次數(shù)達(dá)到了規(guī)定的上限次數(shù)時(shí)使從功率變換部的交流
功率的輸出停止，所以能夠防止再啟動(dòng)動(dòng)作和電極加熱動(dòng)作被沒有極限地重復(fù)而對(duì)電路部
件施加不需要的電應(yīng)力(electricstress)那樣的狀況。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的動(dòng)作的說明圖。 圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的電路塊圖。 圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的對(duì)稱判斷部的電路圖。 圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的對(duì)稱判斷部的動(dòng)作的一例的說明圖，(a)表示燈 電流是對(duì)稱的情況，(b)表示燈電流是非對(duì)稱的情況。 圖5是表示在本發(fā)明的實(shí)施方式中從控制部對(duì)各開關(guān)元件輸入的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的一 例的說明圖。 圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的動(dòng)作的一例的說明圖。 圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的動(dòng)作的一例的流程圖。 圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的動(dòng)作的變更例的流程圖。 圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的動(dòng)作的另一變更例的流程圖。 圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的變更例的電路塊圖。 圖11是表示在圖10的變更例中從控制部對(duì)各開關(guān)元件輸入的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的一例的 說明圖。 圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的另一變更例的電路塊圖。 圖13是表示在圖12的變更例中從控制部對(duì)各開關(guān)元件輸入的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的一例的 說明圖。 圖14是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的再另一變更例的動(dòng)作、沒有發(fā)生非對(duì)稱電流的 情況的動(dòng)作的說明圖。 圖15是表示在圖14的變更例中從控制部對(duì)各開關(guān)元件輸入的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的一例的 說明圖。 圖16是表示圖14的變更例的電路的一例的電路塊圖。 圖17是表示圖14的變更例的動(dòng)作、發(fā)生了非對(duì)稱電流的情況的動(dòng)作的一例的說 明圖。 圖18是表示圖14的變更例的動(dòng)作、發(fā)生了非對(duì)稱電流的情況的動(dòng)作的另一例的 說明圖。 圖19是表示圖14的變更例的動(dòng)作、發(fā)生了非對(duì)稱電流的情況的動(dòng)作的再另一例 的說明圖。 圖20是表示圖14的變更例的動(dòng)作、發(fā)生了非對(duì)稱電流的情況的動(dòng)作的另一例的 說明圖。 圖21是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的對(duì)稱判斷部的變更例的電路圖。 圖22是表示在本發(fā)明的實(shí)施方式的變更例中燈電流變少的極性中的燈電壓的再啟動(dòng)動(dòng)作中的振幅與非對(duì)稱電壓的關(guān)系的一例的說明圖。 圖23是表示使用本發(fā)明的實(shí)施方式的照明器具的一例的立體圖。 圖24是表示使用本發(fā)明的實(shí)施方式的照明器具的另一例的立體圖。 圖25是表示使用本發(fā)明的實(shí)施方式的照明器具的再另一例的立體圖。 圖26的(a) 、 (b)分別是表示燈電流的波形的例子的說明圖，圖26的(a)表示電
極加熱動(dòng)作的持續(xù)時(shí)間不足的情況，圖26的(b)表示電極加熱動(dòng)作的持續(xù)時(shí)間足夠長(zhǎng)的情況。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖對(duì)用來實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
本實(shí)施方式的放電燈點(diǎn)亮裝置1如圖2所示，是使也稱作HID (High-intensity discharge lamp)的高壓放電燈那樣的熱陰極型的放電燈La點(diǎn)亮的裝置，作為將從直流電 源E輸入的直流功率變換為交流功率的功率變換部，具備由4個(gè)開關(guān)元件Ql Q4構(gòu)成的 全橋電路。作為開關(guān)元件Q1 Q4，在本實(shí)施方式中使用電場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)。此外，上 述全橋電路的一個(gè)輸出端、即構(gòu)成分別由各兩個(gè)開關(guān)元件(Q1及Q2)或(Q3及Q4)構(gòu)成、 相互并聯(lián)連接在直流電源E的輸出端間的兩個(gè)串聯(lián)電路中的一個(gè)串聯(lián)電路的開關(guān)元件Q3、 Q4的連接點(diǎn)經(jīng)由第1電感器L1與電流變壓器CT1的一次巻線的串聯(lián)電路連接在放電燈La 的一端(即一個(gè)電極)上。進(jìn)而，上述全橋電路的另一個(gè)輸出端、即構(gòu)成另一個(gè)串聯(lián)電路的 開關(guān)元件Q1、Q2的連接點(diǎn)經(jīng)由第2電感器L2連接在放電燈La的另一端(即另一個(gè)電極) 上。此外，在構(gòu)成上述另一個(gè)串聯(lián)電路的開關(guān)元件Q1、Q2的連接點(diǎn)、與電流變壓器CT1的一 次巻線與第1電感器Ll的連接點(diǎn)之間連接著第1電容器C3。第2電感器L2為設(shè)有分接頭 的所謂自耦變壓器，該分接頭經(jīng)由電容器C4連接在地電位上。即，第1電感器L1、第1電容 器C3、第2電感器L2和第2電容器C4與放電燈La —起，構(gòu)成連接在功率變換部的輸出端 間的共振電路(以下稱作"負(fù)荷電路")。 進(jìn)而，本實(shí)施方式具備連接在電流變壓器CT1的2次巻線上、判斷對(duì)放電燈La輸 出的電流(以下稱作"燈電流")Ila是否是正負(fù)對(duì)稱的對(duì)稱判斷部2、和開啟關(guān)閉驅(qū)動(dòng)各開 關(guān)元件Q1 Q4的控制部3。 對(duì)稱判斷部2如圖3所示，具有非反轉(zhuǎn)輸入端子分別經(jīng)由二極管Dl、 D2連接在電 流變壓器CT1的2次巻線的各一端上、在反轉(zhuǎn)輸入端子中輸入規(guī)定的對(duì)稱判斷電壓Vs的兩 個(gè)比較器CP1、 CP2、和將這兩個(gè)比較器CP1、 CP2的輸出的邏輯積向控制部3輸出的邏輯積 電路AND。在電流變壓器CT1的2次巻線的中央設(shè)有分接頭，該分接頭連接在地電位上。進(jìn) 而，各比較器CP1、 CP2的非反轉(zhuǎn)輸入端子與二極管Dl、 D2的連接點(diǎn)分別經(jīng)由電容器Cl、 C2 連接在地電位上。即，各電容器C1、C2的充電電壓Vbl、Vb2分別為對(duì)應(yīng)于二極管Dl、D2的 輸出電壓Val、Va2的峰值、即與各電容器C1、C2對(duì)應(yīng)的方向(極性)的燈電流Ila的峰值 的電壓，該充電電壓Vbl、Vb2分別被輸入到對(duì)應(yīng)于電容器Cl、C2的比較器CP1、CP2的非反 轉(zhuǎn)輸入端子中。如圖4的(a)所示，在燈電流Ila是對(duì)稱的情況下，通過各電容器Cl、C2的 充電電壓Vbl、Vb2都超過對(duì)稱判斷電壓Vs，邏輯積電路AND的輸出(即對(duì)稱判斷部2的輸 出。以下稱作"判斷輸出")Ve為H水平。另一方面，如圖4的(b)所示，在燈電流是非對(duì)稱 的情況下，通過一個(gè)電容器C2的充電電壓Vb2低于對(duì)稱判斷電壓Vs，判斷輸出Ve為L(zhǎng)水
7平。即，判斷輸出Ve是H水平意味著由對(duì)稱判斷部2判斷對(duì)放電燈La輸出的功率是對(duì)稱的，反之，判斷輸出Ve是L水平意味著由對(duì)稱判斷部2判斷對(duì)放電燈La輸出的功率是非對(duì)稱的。 控制部3將開關(guān)元件Ql-Q4開啟關(guān)閉驅(qū)動(dòng)，以將相互位于對(duì)角的開關(guān)元件(Ql及Q4)或(Q2及Q3)同時(shí)開啟、并且將相互串聯(lián)連接的開關(guān)元件(Q1及Q2)或(Q3及Q4)交替地開啟關(guān)閉。由此，從直流電源E輸入的直流功率被變換為交流功率，該交流功率的頻率為上述開啟關(guān)閉驅(qū)動(dòng)帶來的極性反轉(zhuǎn)的頻率(以下稱作"動(dòng)作頻率")。 以下，利用圖5 圖7更具體地說明控制部3的動(dòng)作。這里，圖5表示對(duì)各開關(guān)元件Q1 Q4輸入的驅(qū)動(dòng)信號(hào)、具體而言表示施加在門極-源極間的電壓，各開關(guān)元件Ql Q4分別在上述驅(qū)動(dòng)信號(hào)是H水平的期間中被開啟、在上述驅(qū)動(dòng)信號(hào)是L水平的期間中被關(guān)閉。 如果投入電源(Sl)，則控制部3首先開始用來在放電燈La中開始放電的啟動(dòng)動(dòng)作(S2)。在進(jìn)行啟動(dòng)動(dòng)作的啟動(dòng)期間Pl中，控制部3將動(dòng)作頻率設(shè)為幾百kHz，在具有幾十kHz左右的幅度的范圍內(nèi)使動(dòng)作頻率周期性變化。在該啟動(dòng)期間Pl中，動(dòng)作頻率為第2電感器L2的作為自耦變壓器的一次巻線部分即開關(guān)元件Ql、 Q2的連接點(diǎn)與分接頭之間的部位和第2電容器C4構(gòu)成的共振電路的共振頻率(或其整數(shù)分之一 )，通過由作為自耦變壓器的第2電感器L2將此時(shí)產(chǎn)生的共振電壓升壓，對(duì)放電燈La輸出的電壓(以下稱作"燈電壓")Vla達(dá)到啟動(dòng)即放電的開始所需要的電壓(例如3 4kV)，放電燈La啟動(dòng)。S卩，第2電感器L2和第2電容器C4構(gòu)成技術(shù)方案中的啟動(dòng)部。在圖6的例子中，在上述周期性的動(dòng)作頻率的變化的第3周期中放電燈La啟動(dòng)，燈電流Ila開始流動(dòng)，通過伴隨著放電燈La的啟動(dòng)的阻抗的變化，燈電壓Via的振幅下降。 控制部3在將上述啟動(dòng)動(dòng)作持續(xù)規(guī)定時(shí)間后，結(jié)束啟動(dòng)動(dòng)作，轉(zhuǎn)移到進(jìn)行使動(dòng)作頻率比啟動(dòng)動(dòng)作中小(例如幾十kHz)的電極加熱動(dòng)作的電極加熱期間P2(S3)。電極加熱動(dòng)作中的動(dòng)作頻率是與后述的穩(wěn)定動(dòng)作中的動(dòng)作頻率相比更接近于連接在全橋電路的輸出端間的負(fù)荷電路的共振頻率的、較高的頻率，由此進(jìn)行放電燈La的各電極的加熱。將電極加熱動(dòng)作持續(xù)規(guī)定時(shí)間后，控制部3參照對(duì)稱判斷部2的輸出(S4)，如果由對(duì)稱判斷部2判斷燈電流Ila是對(duì)稱的(即如果判斷輸出Ve是H水平)，則轉(zhuǎn)移到穩(wěn)定動(dòng)作(S5)。
在進(jìn)行穩(wěn)定動(dòng)作的穩(wěn)定期間P3中，控制部3通過使動(dòng)作頻率比電極加熱動(dòng)作中更低(例如為幾十kHz)，將用于放電燈La的點(diǎn)亮維持的矩形波交流功率對(duì)放電燈La供給。此外，在穩(wěn)定動(dòng)作中，控制部3進(jìn)行對(duì)于一個(gè)串聯(lián)電路的各開關(guān)元件Q3、 Q4、通過使其在位于對(duì)角的開關(guān)元件Q1、 Q2被開啟的期間中也不總是開啟而以規(guī)定的占空比開啟關(guān)閉來調(diào)節(jié)向放電燈La的供給功率的P麗控制。進(jìn)而，在穩(wěn)定動(dòng)作中，控制部3例如基于燈電流Ila檢測(cè)放電燈La的滅燈(S6)，并且在檢測(cè)到滅燈時(shí)結(jié)束穩(wěn)定動(dòng)作而回到步驟S2的啟動(dòng)動(dòng)作。
另一方面，在步驟S4中，如果由對(duì)稱判斷部2判斷燈電流Ila是非對(duì)稱(即如果判斷輸出Ve是L水平)，則轉(zhuǎn)移到再啟動(dòng)動(dòng)作(S7)。具體而言，控制部3在再啟動(dòng)動(dòng)作的開始時(shí)，首先例如通過得到對(duì)稱判斷部2的各比較器CP1、CP2的輸出，檢測(cè)在哪個(gè)極性下燈電流變小。再啟動(dòng)動(dòng)作例如是使開關(guān)元件Ql Q4中的、對(duì)燈電流Ila變小的極性(即燈電壓Vla變高的極性)施加電壓的開關(guān)元件、例如Q1及Q4的占空比比啟動(dòng)動(dòng)作高(即其余兩個(gè)開關(guān)元件、例如Q2及Q3的占空比比啟動(dòng)動(dòng)作低)的動(dòng)作。例如如圖l所示，如果第1次的電極加熱期間P2中的燈電流Ila在負(fù)極性處比正極性處變多，則接著在進(jìn)行再啟動(dòng) 動(dòng)作的再啟動(dòng)期間P4中通過使向正方向施加電壓的開關(guān)元件、例如Q1及Q4的占空比變得 更高，使電壓Via的振幅在正極性處比負(fù)極性處大?？刂撇?在將再啟動(dòng)動(dòng)作持續(xù)規(guī)定時(shí) 間(例如與啟動(dòng)動(dòng)作相同的時(shí)間)后，再開始步驟S3的電極加熱動(dòng)作。在圖1的例子中， 在第2次的電極加熱期間P2的結(jié)束時(shí)燈電流Ila為對(duì)稱，然后進(jìn)行向穩(wěn)定期間P3的轉(zhuǎn)移。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，與在判斷燈電流Ila為非對(duì)稱時(shí)單單回到啟動(dòng)動(dòng)作的情況相比， 容易在短時(shí)間內(nèi)消除燈電流Ila的非對(duì)稱狀態(tài)。 另外，如圖8所示，在步驟S4中判斷燈電流Ila為非對(duì)稱后，在轉(zhuǎn)移到步驟S7的 再啟動(dòng)動(dòng)作之前，控制部3也可以進(jìn)行通過在規(guī)定的停止期間中使所有的開關(guān)元件Ql Q4 關(guān)閉而使向放電燈La的功率的輸出停止的停止動(dòng)作(S8)。如果采用該結(jié)構(gòu)，則通過在停止 動(dòng)作中放電燈La內(nèi)的氣體穩(wěn)定，燈電流Ila的非對(duì)稱狀態(tài)更容易被消除。
此外，也可以對(duì)進(jìn)行再啟動(dòng)動(dòng)作的次數(shù)設(shè)置限制。具體而言，如圖9所示，控制部 3在步驟S4中計(jì)數(shù)判斷為燈電流Ila的非對(duì)稱的次數(shù)(以下稱作"再啟動(dòng)次數(shù)")(S9)，并 且將再啟動(dòng)次數(shù)與規(guī)定的上限次數(shù)比較(S10)，如果再啟動(dòng)次數(shù)沒有達(dá)到上限次數(shù)，則轉(zhuǎn)移 到步驟S7的再啟動(dòng)動(dòng)作，另一方面，如果再啟動(dòng)次數(shù)達(dá)到了上限次數(shù)，則例如通過將各開 關(guān)元件Ql Q4分別關(guān)閉而停止向放電燈La的供電(S11)。即，再啟動(dòng)動(dòng)作不進(jìn)行上限次 數(shù)以上，由此，能夠防止再啟動(dòng)動(dòng)作和電極加熱動(dòng)作被沒有極限地重復(fù)而對(duì)電路部件施加 不需要的電應(yīng)力。 此外，電路結(jié)構(gòu)并不限于上述結(jié)構(gòu)，也可以代替圖2那樣的全橋電路，如圖10所 示，采用將構(gòu)成一個(gè)串聯(lián)電路的各開關(guān)元件Q3、Q4分別替換為電容器C5、C6那樣的半橋電 路。在此情況下，如圖11所示，相互串聯(lián)連接的兩個(gè)開關(guān)元件Q1、 Q2的開啟關(guān)閉驅(qū)動(dòng)在啟 動(dòng)期間Pl和電極加熱期間P2中與圖2 圖6的例子是同樣的，但在穩(wěn)定期間P3中，進(jìn)行 通過在不使極性反轉(zhuǎn)的期間中應(yīng)開啟的開關(guān)元件Q1、 Q2的開啟關(guān)閉的占空比來調(diào)節(jié)向放 電燈La的輸出功率的P麗控制。 或者，如圖12所示，也可以設(shè)置將直流電源E的輸出電壓降壓而對(duì)全橋電路輸出 的降壓斬波電路4。在此情況下，技術(shù)方案中的功率變換電路由4個(gè)開關(guān)元件Ql Q4構(gòu)成 的全橋電路和上述降壓斬波電路4構(gòu)成。在圖12的例子中，降壓斬波電路4具備一端連接 在直流電源E的高電壓側(cè)的輸出端上而另一端經(jīng)由電感器L0連接在全橋電路的輸入端上 的開關(guān)元件Q0、負(fù)極(cathode)連接在開關(guān)元件QO與電感器LO的連接點(diǎn)上而正極(anode) 連接在地電位上的二極管DO、和連接在全橋電路的輸入端間即降壓斬波電路4的輸出端間 的電容器C0。此外，在圖12的例子中，從負(fù)荷電路中分別省略了第2電感器L2和第2電 容器C4，在啟動(dòng)動(dòng)作中，通過由第1電容器C3和第1電感器L1構(gòu)成的共振電路的共振對(duì) 放電燈La輸出啟動(dòng)用的高電壓。S卩，第l電容器C3和第1電感器L1構(gòu)成技術(shù)方案中的啟 動(dòng)部。進(jìn)而，如圖13所示，控制部3通過降壓斬波電路4的開關(guān)元件Q0的開啟關(guān)閉的占空 比控制向放電燈La的供給功率，所以即使是穩(wěn)定期間P3中也不進(jìn)行全橋電路的開關(guān)元件 Ql Q4的開啟關(guān)閉的PWM控制。 或者，如圖14所示，也可以設(shè)置作為在啟動(dòng)期間P1中產(chǎn)生放電燈La的啟動(dòng)用的 高電壓脈沖的啟動(dòng)部的脈沖發(fā)生電路。在此情況下，如圖15所示，能夠使啟動(dòng)期間P1中的 動(dòng)作頻率與電極加熱期間P2中的動(dòng)作頻率相同。具體而言，例如代替設(shè)置第2電感器L2和第2電容器C4，如圖16所示，設(shè)置一次巻線連接在第1電容器C3與開關(guān)元件Q1、 Q2的連接點(diǎn)和放電燈La之間、并且具有2次巻線的脈沖變壓器PT1。進(jìn)而，將電阻Rl與第3電容器C5的串聯(lián)電路并聯(lián)于開關(guān)元件Ql 、Q2的串聯(lián)電路而連接到直流電源E的輸出端間，并且將脈沖變壓器PT1的2次巻線的分別不同的一端連接在電阻R1與第3電容器C5的連接點(diǎn)上，各2次巻線的另一端分別經(jīng)由各1個(gè)開關(guān)元件Q6、Q7連接在地電位上。S卩，如果將開關(guān)元件Q6、 Q7的一個(gè)開啟，則對(duì)應(yīng)于開啟后的開關(guān)元件Q6、 Q7的極性的脈沖電壓被疊加在電壓Vla上?？刂撇?通過以啟動(dòng)動(dòng)作中或再啟動(dòng)動(dòng)作中的適當(dāng)?shù)亩〞r(shí)開啟關(guān)閉控制上述脈沖發(fā)生電路的開關(guān)元件Q6、Q7，產(chǎn)生啟動(dòng)用脈沖電壓。S卩，在圖16的例子中，脈沖變壓器PT1、電阻R1、第3電容器C5和開關(guān)元件Q6、Q7構(gòu)成脈沖發(fā)生電路即啟動(dòng)部。如上所述，在使用能夠控制產(chǎn)生啟動(dòng)用脈沖的極性的脈沖發(fā)生電路，在啟動(dòng)動(dòng)作中在各極性處均勻地產(chǎn)生上述脈沖的情況下，作為再啟動(dòng)動(dòng)作，既可以與圖1的例子同樣，通過變更全橋電路的開關(guān)元件Ql Q4的占空比而如圖17所示那樣增大燈電流Ila變小(燈電壓Vla變高)的極性中的振幅，也可以如圖18所示那樣進(jìn)行使燈電流Ila變小(燈電壓Vla變高)的一個(gè)極性中的上述脈沖的個(gè)數(shù)比另一個(gè)極性中的上述脈沖的個(gè)數(shù)多(例如使上述一個(gè)極性中的上述脈沖的個(gè)數(shù)為與啟動(dòng)動(dòng)作中的個(gè)數(shù)相同程度，并且使上述另一個(gè)極性中的上述脈沖的個(gè)數(shù)為0)那樣的動(dòng)作，也可以如圖19的例子及圖20的例子那樣，同時(shí)進(jìn)行圖17的例子那樣的全橋電路的開關(guān)元件Ql Q4的占空比的變更和圖18的例子那樣的僅一個(gè)極性中的脈沖的發(fā)生。在圖20的例子的啟動(dòng)期間Pl及再啟動(dòng)期間P4中，分別通過使全橋電路的開關(guān)元件Ql Q4的開啟關(guān)閉的頻率足夠低(例如為穩(wěn)定期間P3中的頻率之程度)，燈電壓Via成為矩形波，燈電壓Via的振幅自身在各極性中成為大致相同。
此外，對(duì)稱判斷部2并不限于圖3所示那樣的結(jié)構(gòu)，也可以做成例如圖21所示那樣的結(jié)構(gòu)。圖21的對(duì)稱判斷部2代替比較器CP1、 CP2而具備分別被輸入各電容器Cl、 C2的充電電壓Vbl、 Vb2、運(yùn)算其差的絕對(duì)值|Vbl-Vb2|并比較規(guī)定的判斷閾值的運(yùn)算部21。運(yùn)算部21如果上述絕對(duì)值I Vbl-Vb2 I不到判斷閾值則判斷燈電流Ila是對(duì)稱的，將向控制部3的輸出(判斷輸出)Ve設(shè)為H水平，如果上述絕對(duì)值|Vbl-Vb2|是判斷閾值以上，則判斷燈電流Ila是非對(duì)稱的，將判斷輸出Ve設(shè)為L(zhǎng)水平。 進(jìn)而，控制部3也可以進(jìn)行對(duì)應(yīng)于燈電流Ila的非對(duì)稱的程度的再啟動(dòng)動(dòng)作。具體而言，例如在使用圖21那樣的對(duì)稱判斷部2的情況下，從運(yùn)算部21得到各電容器C1、C2的充電電壓Vbl、 Vb2的差的絕對(duì)值(以下稱作"非對(duì)稱電壓")IVbl-Vb2l，非對(duì)稱電壓Vbl-Vb2|越大，例如通過增大全橋電路的開關(guān)元件Q1 Q4的占空比的差，如圖22所示那樣提高燈電流Ila變小的極性中的高電壓脈沖以外的燈電壓Via的峰值(以下單稱作"峰值電壓")Vp。在圖22的例子中，將峰值電壓Vp當(dāng)非對(duì)稱電壓|Vbl-Vb2|為0時(shí)設(shè)為最低值Vpb，如果非對(duì)稱電壓|Vbl-Vb2|為規(guī)定的最大電壓Vt以上則設(shè)為最高值Vpt，如果非對(duì)稱電壓|Vbl-Vb2|為最大電壓Vt以下則使其相對(duì)于非對(duì)稱電壓|Vbl-Vb2|以直線狀單調(diào)增加。這里，最大電壓Vt是預(yù)想當(dāng)燈電流Ila的振幅在一個(gè)極性處為0時(shí)非對(duì)稱電壓|Vbl-Vb2|取的值。此外，峰值電壓Vp的最高值Vpt對(duì)于哪個(gè)電路部件都設(shè)為該電壓不超過耐受壓之程度較低的值。此外，實(shí)際上當(dāng)非對(duì)稱電壓|Vbl-Vb2|為O時(shí)不進(jìn)行再啟動(dòng)動(dòng)作，但上述最低值Vpb例如是在正常的啟動(dòng)動(dòng)作中燈電壓Vla的脈沖以外的振幅所取的值。
上述各種放電燈點(diǎn)亮裝置1例如可以在圖23 圖25所示那樣的照明器具5中使
10用。圖23 圖25的照明器具5分別具備收納放電燈點(diǎn)亮裝置1的器具主體51、和保持放 電燈La的燈體52。此外，圖23的照明器具5和圖24的照明器具5分別具備將放電燈點(diǎn)亮 裝置1和放電燈La電氣地連接的供電線53。圖23的照明器具5是器具主體51和燈體52 都固定在天花板面上的下照燈，圖24的照明器具5和圖25的照明器具5分別是燈體52可 擺頭地安裝在固定于天花板面等的安裝面上的器具主體51上的聚光燈。上述那樣的各種 照明器具5可以用周知的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，所以省略詳細(xì)的說明。標(biāo)號(hào)說明1放電燈點(diǎn)亮裝置2對(duì)稱判斷部3控制部4降壓斬波電路5照明器具51器具主體La放電燈。
權(quán)利要求
一種放電燈點(diǎn)亮裝置，具備功率變換部，被輸入直流功率，輸出交流功率；啟動(dòng)部，與放電燈一起連接在功率變換部的輸出端間，產(chǎn)生用于放電燈的啟動(dòng)的高電壓；以及控制部，控制功率變換部；控制部在放電燈的啟動(dòng)時(shí)，在通過啟動(dòng)部產(chǎn)生的高電壓?jiǎn)?dòng)放電燈的啟動(dòng)動(dòng)作之后、從功率變換部對(duì)放電燈輸出用于放電燈的點(diǎn)亮維持的交流功率的穩(wěn)定動(dòng)作開始之前，為了將放電燈的各電極加熱，進(jìn)行使功率變換部的輸出的頻率在規(guī)定時(shí)間中比穩(wěn)定動(dòng)作中高的電極加熱動(dòng)作；該放電燈電燈裝置的特征在于，具備判斷從功率變換部對(duì)放電燈輸出的輸出電流是否為正負(fù)對(duì)稱的對(duì)稱判斷部；控制部在電極加熱動(dòng)作的結(jié)束時(shí)，如果由對(duì)稱判斷部判斷輸出電流是正負(fù)對(duì)稱，則轉(zhuǎn)移到穩(wěn)定動(dòng)作，如果由對(duì)稱判斷部判斷輸出電流是正負(fù)非對(duì)稱，則在對(duì)啟動(dòng)動(dòng)作施加了使極性間的輸出電流的差減少那樣的變更的再啟動(dòng)動(dòng)作之后，再次進(jìn)行電極加熱動(dòng)作。
2. 如權(quán)利要求l所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于，功率變換部由將輸入的直流功率降壓的降壓斬波電路、和使降壓斬波電路輸出的直流功率交變的全橋電路構(gòu)成。
3. 如權(quán)利要求1所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于，功率變換部由全橋電路構(gòu)成，控制部通過構(gòu)成全橋電路的開關(guān)元件的開啟關(guān)閉的占空比控制功率變換部的輸出功率。
4. 如權(quán)利要求1所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于，功率變換部由半橋電路構(gòu)成，控制部通過構(gòu)成半橋電路的開關(guān)元件的開啟關(guān)閉的占空比控制功率變換部的輸出功率。
5. 如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于，啟動(dòng)動(dòng)作是將啟動(dòng)用的高電壓脈沖對(duì)兩極性分別向放電燈輸出的動(dòng)作，再啟動(dòng)動(dòng)作是將啟動(dòng)用的高電壓脈沖僅對(duì)功率變換部的輸出電流變小的極性向放電燈輸出的動(dòng)作。
6. 如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于，啟動(dòng)動(dòng)作是將啟動(dòng)用的高電壓脈沖對(duì)兩極性分別向放電燈輸出的動(dòng)作，再啟動(dòng)動(dòng)作是使啟動(dòng)用的高電壓脈沖的個(gè)數(shù)在功率變換部的輸出電流變小的一個(gè)極性比另一個(gè)極性多的動(dòng)作。
7. 如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于，再啟動(dòng)動(dòng)作是對(duì)于功率變換部的輸出電流變小的極性、使功率變換部的輸出電壓的振幅比啟動(dòng)動(dòng)作大的動(dòng)作。
8. 如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于，再啟動(dòng)動(dòng)作是使功率變換部的輸出電流變小的極性的輸出持續(xù)的時(shí)間比在啟動(dòng)動(dòng)作中該極性的輸出持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)的動(dòng)作。
9. 如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于，控制部在開始再啟動(dòng)動(dòng)作之前，進(jìn)行在規(guī)定的停止時(shí)間中使來自功率變換部的交流功率的輸出停止的停止動(dòng)作。
10. 如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于，控制部在電極加熱動(dòng)作的結(jié)束時(shí)計(jì)數(shù)由對(duì)稱判斷部判斷輸出電流的非對(duì)稱的次數(shù)，當(dāng)該次數(shù)達(dá)到了規(guī)定的上限次數(shù)時(shí)，使來自功率變換部的交流功率的輸出停止。
11. 一種照明器具，其特征在于，具備權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的放電燈點(diǎn)亮裝置、和保持放電燈點(diǎn)亮裝置的器具主體。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠在避免非對(duì)稱電流帶來的不穩(wěn)定的點(diǎn)亮的同時(shí)確保啟動(dòng)性的放電燈點(diǎn)亮裝置及照明器具。設(shè)有在放電燈的啟動(dòng)時(shí)、在通過啟動(dòng)部產(chǎn)生的高電壓?jiǎn)?dòng)放電燈的啟動(dòng)期間P1之后、開始從功率變換部對(duì)放電燈輸出用于放電燈的點(diǎn)亮維持的交流功率的穩(wěn)定期間P3之前，設(shè)有為了將放電燈的各電極加熱而使向放電燈的輸出的頻率在規(guī)定時(shí)間中比穩(wěn)定期間高的電極加熱期間P2。在電極加熱期間P2的結(jié)束時(shí)，如果判斷向放電燈的輸出電流Ila是正負(fù)對(duì)稱的，則轉(zhuǎn)移到穩(wěn)定期間P3。另一方面，如果判斷輸出電流Ila是正負(fù)非對(duì)稱的，則轉(zhuǎn)移到進(jìn)行對(duì)啟動(dòng)期間P1中的動(dòng)作施加了減小極性間的輸出電流的差那樣的變更的動(dòng)作的再啟動(dòng)期間P4。
文檔編號(hào)H05B41/24GK101790274SQ20101010404
公開日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2010年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月27日
發(fā)明者小松直樹 申請(qǐng)人:松下電工株式會(huì)社